面向金融机具制造的远程网络协同监测系统

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1、面向金融机具制造的远程网络协同监测系统哈尔滨电影机械厂富侠摘要：为了实现制造业的网络协同监控服务，以旋转机电设备为测控对象，综合应用CAN现场总线技术、PXI计算机总线技术及TCP/IP网络技术构建了集实时测量、控制和现场监视功能于一体的远程网络监测仪器系统。采用工业级现场总线CAN对现场信号进行采集传输形成底层的工厂自动化网络系统，结合NIPXI-8462模块与标准PXI仪器兼容，并通过先进的图形化编程语言LABVIEW实现上层信息管理软件的编写。该远程网络监测仪器系统对反映现场工作状态的特征信号进行在线采集和数据提取

2、,通过友好的软件界而对现场状态进行分析处理，信息管理和实时监测与诊断，完成现场口动化设备的多点数字通信，实现底层现场Z间以及生产现场与外界的信息交换，使用灵活，联网方便，可广泛应用于工业领域。关键词：数据采集网络通信远程监测CAN总线PXT总线1引言在现代化生产中，制造企业大多采用流水线式生产，其生产一般处于连续运转状态，如果某一环节的设备出现故障，将影响整条生产线，甚至导致停产，给企业造成重大的经济损失。因此，对旋转机电系统关键设备进行在线监测，诊断分析，越来越受到重视。面向制造业的远程网络协同监测仪器系统就是利用现代

3、化网络技术，通信技术和计算机及网络技术相结合，一方面在企业内部设立状态监测中心，在关键设备上设立状态监测点，将实时采集的数据存入监测中心服务器，另一方面在技术力量较强的科研院所Z间形成一个互连网络；同吋，采用现场总线技术，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及牛:产现场与外界的信息交换，从而真正实现现场总线的分布式远程测量、集中控制。随着电工电子、计算机软件硬件以及网络、通信、自动控制等多方而技术的匕速发展,现场总线技术及虚拟仪器的模式将更加易于实现工业机电系统的信息集成和应用集

4、成，以智能化、网络化、交互性、开放性为特征的远程网络协同监测仪器成为测控领域发展的新趋势。2系统的基本构成2.1系统总体结构面向制造业的远程网络协同监测仪器系统以旋转机电系统关键设备为研究试验对彖，以集屮式和分布式在线监测系统为基础，整个系统从体系结构上分3个层次即现场数据釆集层、PXI监控层、网络监控层。(1)现场数据采集层。在需要监测的机器设备上布置监测点和传感器，通过多通道网络数据采集器、数据采集模块等，在线获取机器运行状态信息，其中包括各种快变信号(如振动)、缓变信号(如压力、温度)以及开关量信号。该层主要完成数

5、据采集任务。(2)PX1监测层。由PX1控制平台与底层数据采集层通过通信模块连接，完成对测点的数据采集、数据处理、实时数据显示、声光报警及数据保存等功能，并对采集的数据进行分析。该层主要完成状态监测的任务。(3)远程网络监测层。通过在PX1控制平台上安装网卡，可以方便的实现联网，使网络上的任何一台计算机可以实时显示在线监测数据或查看现场在线监测控制平台牛成的报衣。为了使系统的通信网络满足实时性、开放性和可靠性及较强的干扰能力，提出了一种将现场总线与虚拟仪器(PXI控制平台)及网络相结合的结构。整个系统的结构如图1所示。2

6、.2系统主要硬件介绍2.2.1PXI总线图1系统框架图PXI是美国国家仪器公司（NI）于1997年9月1日发布的一种全新的、开放的模块化仪器总线标准，它将CompactPCI规定、定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测罐和数据采集场合应用的机械、电气和软件规范，从而形成了全新的虚拟仪器体系结构。而向制造业的远程网络协同监测仪器系统选用NI公司的PXI-1010控制平台，它是PXI/SXI组合式机箱,有8个PXI/Compact模块插槽和4个SCXI模块插槽。主机内部的PXI-8176潜入式控制器有RS-232和GPIB

7、接口，能够很方便的实现不同总线类型数据Z间的转换并可以控制别的测量仪器；同时在主机上带有PXI-8462接口通信卡，完成与CAN总线Z间的通信，这使整个系统在开放性方面有独到的优势。另外集成式网R也为远程测控提供了服务。2.2.2CAN总线的功能与特点概述CAN总线属于现场总线范畴，它是德国BOSCH公司为汽车中众多的监测和控制仪器之间的数据交换而设计的串行总线通信网络。其通信协议是根据国际标准化组织ISO制定的开放式系统互连（TSO-OSI）模型制定的。CAN总线也是最早在我国得到应用的现场总线之一。目前CAN总线规范

8、已被国际标准化组织制定为国际标准TSO11898,而U得到世界著名半导体器件生产厂家的支持，推岀了各种CAN协议的产品，其主要特点有：（1）采用通讯数据块编码，可实现多主工作方式，数据收发方式灵活，可实现点対点、一点对多点及全局广播等多种传输方式;可将DCS结构中主机的常规测试与控制功能分散到各个智能节点，节点控制器