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1、纺织学报第2 4 卷第6 期 基于网络的织机远程故障诊断系统 刘清波詹建潮陈宗农 ( 浙汀大学机械系，杭州，3 1 1 ) ( 】2 7 ) 摘要：探讨基于网络的织机远程故障渗断技术的可行性提出远程故障诊断系统的构架，通过以现场总线和P L c 为核心的数据 采集系统接 网络的方式以实现远程故障路断 关链词：织机故障远程渗断可编程挣制器数据采集网络接 中圈法分类号：T s1 0 37文献标识码：A 随着计算机技术、微电子技术以及通信技术的 飞速发展，工业自动化控制系统在发生不断的变革。 现场总线技术在工业控制领域发挥越来越大的作用 之际，本文针对当前纺织工业的现状，提出利用现场 总线技术结合较
2、为成熟的P L c 、R s 一4 8 5 串行通信技 术，对当前自动化程度较低的纺织厂进行改造的一 种方案，实现对纺织机的远程监控和故障诊断。 l 远程故障诊断系统的特点 在传统维修行业中普遍存在着很多问题，如 维修工人技术老化，经常无法快速、经济地利用各方 面的技术力量解决故障；维修企业诊断资源有限，尤 其是对于高档进H 设备，缺乏生产，家的技术支持； 由于地域和方式的限制，无法快速、迅捷地满足应急 诊断维修的需要。丽远程故障诊断技术恰恰可以成 为传统诊断技术的补充，它具有以下特点：1 ) 知识丰 富的诊断巾心数据库。由于远程诊断中心可与多客 户相连，系统的诊断机会大大增加。从而廿J 以及
3、时 得到大量宝贵的现场故障样本及信息，增加系统案 例，随着诊断经验越来越多，其诊断智能将日益提 高。2 ) 具有开放式体系结构。可共享网E 所有诊断 资源，打破了地域的限制，实现多系统、多专家故障 协同诊断，降低了维修成本，提高了服务质量。3 ) 可 提供远程示教、技术培训等功能。这样可以提高维 修人员素质，从而提高了故障诊断的准确性，并方便 先进技术普及和推广，4 ) 对设备或系统生产设计者 而言，可改变单纯的传统的现场维护和电话支持服 务力式，实现设备从设计、制造、安装到运行过程的 全寿命管理和在线支持，从而改变企业形象，提高产 品的竞争力。 2 织机远程故障诊断系统设计 2 1 总体方案
4、设计 基于网络的织机远程故障诊断系统分为2 个层 次：第一层为实时监控系统。它包括实时的监测网 络和控制系统，专系统出现故障时，它能及时向诊断 中心反馈故障信息。第二层中心诊断。诊断中心分 本地和远程两类，首先本地故障诊断系统从实时监 控系统得到信息进行故障诊断，并依据诊断的结果 进行维修；在无法确定其故障点或故障原因时，访问 远程故障诊断服务中心站点。诊断中心在受埋客户 的请求后，依靠中心现有的故障诊断与维修资源对 设备出现的故障进行诊断。当中心诊断失败后，由 中心向有关专家发出故障会诊请求，调动入网的所 有技术资源，实现对系统故障的诊断。一旦系统故 障点和造成故障的原因得到确认，诊断中心为
5、用户 提供及时、准确、直观的维修信息。远程故障诊断系 统总体结构见图1 。 圈l 系统总体结构 2 2 系统的网络架构 对纺织厂来说，每台纺织机都具有一个完整的 控制系统，织机的控制系统相同或者相似，给监控系 统的组建带来了极大的方便。并由于本系统中织机 的基本控制单元采用P L c 代替以往的继电器控制， 对于上层相当于起到了隔离的作用，每台P T c 可以 单独作业，同时P L c 通过标准的通讯模块将数据传 送到上层”。曰前P L C 连接的标准通讯模块一般都 是基于R S _ 4 8 5 协议的，速度最高可以达到1 0M ，同 时基本可以满足传输距离要求”1 。在本系统中底层 采用三菱
6、N ：NP L c 通讯网络，每8 台P “：组成一个 通讯子网，根据实际需要可以采用不同型号的三菱 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺织学报第2 4 卷第6 期 P L c ，在满足功能的情况下考虑经济性，本系统中采 用7 台F x 旷2 0 M R 加l 台F X _ 4 0 M R ，其中F X 【r 4 0 M R 作为子网的主站，F x 。4 0 M R 通过个标准的 c c L i n k 通讯模块F x 2 N _ 3 2 ( ：(
7、：I ，同I ：层系统交换数 据。作为网络的第二层，l 台同时连接c c 一“n k 通讯 模块和R s 一2 3 2 c 通讯模块的三菱A l s J H 系列P L c 接 收底层传米的数据并加以处理，然后以标准格式传 递给上层计算机，同时把来自汁算机的命令发往下 层系统，整个系统的结构简图如图2 所示。 圈2 布地糸坑结构衙嘲 2 3 系统的通信方式 本系统采用主从式通讯方式，所有F 位机都是 上位机的从机。上位机通过转换接口及通讯模块与 F 位机进行数据交换。通讯模块由一块A 1s J H c P u s 8 处理器及多块用于R s 4 8 5 通讯的A 1 S J 7 l u c 2
8、 4 一 R 4 模块组成”。，它们插在一块插槽板上。每块 A 1 s J 7 l u c 2 4 R 4 模块最多町带1 6 台F x 系列P L c ”。 当系统规模较大时，可在任何联接P L c 的位置接一 块前述的带处理器的通讯模块以增加可吼控制的 P L c 数量。上下位机的数据交换时通过安置在可编 程控制器左侧串行口的R S _ 4 8 5 用适配器F x 一4 8 5 B D 来进行的，它能与各种R s 一4 8 5 装置进行数据交换。 主从机之间的数据交换方式有3 种”。查询方 式：主机按从机在查询表中的顺序与从机进行数据 交换。中断方式：要求传输数据的从机给主机发一 个中断信
9、号，若得到主机允许，则启动中断服务程序 马上执行，否则转入中断表等候执行。广播方式：主 机发送一个信息给网络中的所有从机，从机执行信 息指定的操作，但不回送信息给主机。 3 故障诊断中心系统 远程故障诊断中心是整个远程故障诊断系统【r 常工作的核心部分，包括数台w e b 服务器，并且将诊 断专家系统、大型知识席、数据库、推理机构分布在 儿台服务器上。基于网络的故障诊断专家系统功能 强大，它的优点主要在于实用性、协作性、高效性。 本系统采用v B 语占来编制系统监控软件，并 通过A s P 实现w e b 服务器和数据库的连接，实现故 障诊断功能。诊断中心采用不断学习的方式，既能 由主管人员直
10、接输入诊断信息，又能通过客户的反 馈信息在使J ；I j 过程中不断充实，并从故障诊断的成 功经验中提取相关的知识。 4 结论 远程故障诊断系统是一个复杂的网络系统，涉 及计算机网络、通讯技术、虚拟现实技术、电子技术、 故障诊断技术等多方面问题。我国在这方面的研究 刚刚起步，本文也仅描述和实现了它的基本功能。 一个实用的远程故障诊断系统，只有在维修企业、科 研院所、生产厂家的支持和努力下，才能不断地发展 和完善。但是可以确信，由于其准确性和高效性，这 一新兴技术有着广阔的应用前景，必将随着我国的 工业飞速发展。该系统的关键技术已应用于绍兴纺 织机械集团公司、杭州奇观机电有限公司牛产的高 档剑杆
11、织机电控系统。 参考文献 1 楼佩煌基于I n t 帅e t 的远程放障诊断与维修向导系统研究中 国机槭上程，0 2 ( 2 ) ：1 4 3 1 4 6 2朱新杰基丁P L c 冉勺织机集散监控系统纺织学报，2 0 0 I ( 6 ) ：3 7 9 3 ；0 3 吕文刚基下现场总线的P M 网络监控系统浙江大学硕上学 f t 论义，2 0 0 l ：1 4 I i t s u b l 曲1C o m m lC o l c m t 佣n kM l b u b I s kF 】e c t d c C o “ b o n ，2 0 0 3 ：3 5 雷森P K 通讯技术及其应用研究自动化仪器仪表，
12、1 9 9 9 ( 5 ) ：2 5 2 7 降持* * 挣 “ * * * * * * 抖* 持 抖 抖抖* * 甜 * 持* H * * * 甜* 持 抖 * * * * 持* 埔 声明 纺织学报编辑部正从上海主至北京，从即日起凡给纺织学报的投稿一律寄往北京编辑部，订阅事宜请继续与中 国纺织工程学会秘书处联系。特此敬告广走作者、读者。原拉给上海鳊辑部的稿件仍由编辑部负责处理。由此给广大 新老作者、读者带来的不便，深表歉意! 追讯地址：北京市朝外延静里中街3 号主楼六层 电话：0 1 06 5 0 1 7 7 7 4 ，5 ，6 转8 0 0 5 ，8 0 0 3 邶斌码1o 【m 2 5 传l 6 5 0 1 6 5 3 8 ，3 9E m a n ：如x b c h i m l l o l 】r n 出J l e I c n 纺织学报编辑部 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark