棉纺厂的织布机监控系统分析论文

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1系统简介
1.1系统功能
　　某棉纺厂的织布机监控系统，通过下位机，中央监控控制器，操作员工作站的配合，对28×14台织布机的运行状况进行实时监控。设计目标要求能够实时统计单台织机在每个班次内的织布长度,计算每个小组和每个织布种类的总布长并在车间大屏幕显示，对转速过低或异常偏高的机台进行工况报警，以便管理人员及时通知维护人员检修。记录高效率的机台和织布班组给予奖励。同时根据记录数据统计各班组、每日、每月的织布总产量。
1.2系统结构
略

1.2.1下位监控计算机
　　系统通过安装在织布机上的机轮转动，使干簧管吸合产生电平脉冲。下位监控计算机负责对14台织布机的电平脉冲计数，可以通过以下公式计算当台织机的织布产量：
l=c×K×(1-r)
　　式中,l―实际织布产量,c―脉冲数,K―布长系数(产生一个脉冲的织布长度),r―品种的缩率。下位机还统计各台织布机的开机、停机次数，并对织布机的运行状况进行判断，供中央控制计算机查询。下位监控计算机由MCS-51单片机构成，具备标准的RS485接口与中央控制计算机进行通讯。板上配有非易失存储器NVRAM，保证实时数据掉电后不会丢失。
1.2.2中央监控计算机
　　中央监控计算机由嵌入式以太网控制器7188E来担任，负责从下位机读取各机台的工作数据，进行分组统计后在大屏幕上显示各小组的产量。在每个织布班次结束时(2:00、10:00、18:00)，自动将该班组产量数据存入板载的FLASHEPROM存储器中以备操作员站读取，同时发送清除命令给下位机，开始新的班次织布数据的采集。
1.2.3操作员站
　　　操作员站由普通PC计算机或工业控制计算机构成，负责读取中央监控计算机的各个班组的历史数据，存入数据库当中，既可以显示当前各个小组，各个品种的产量，并对各台织机的当前运行状况进行实时显示。也可调用历史数据汇总产生各种报表呈报上级管理部门。
1.2.4数据通讯方式
　　　由于中央控制计算机与下位机的距离较远，其间的数据传输采用RS485工业控制总线。7188E与操作员站之间是采用标准的10Mbps以太网相连。

2.嵌入式以太网控制模块7188E的应用
2.17188E功能简介
　　嵌入式以太网控制器ICPDAS7188E内含一个主频40MHz的AMD80188CPU,256KBSRAM作为数据存储器,256KBFlashEPROM作为程序存储器。模块配备有一个RJ-45连接器用于和局域网相连.一个I/O扩展总线和一个标准RS485总线接口和一个RS232接口与用于固件程序的写入以及参数设置。
　　在7188E控制器当中内置了类似于DOS的操作系统MiniOS7，用户开发自己的程序在该环境下运行。相对于DOS或者其他工控机操作系统，MiniOS7具有体积小,速度快,价格低的特点,其最大的优点就是启动速度快,市面上基于ROMDOS操作系统的嵌入式控制模块的启动时间都在数秒左右，而MiniOS7的加载时间只有100ms，加上用户应用程序的启动时间，在1秒之内就可以重新启动控制程序，7188E本身具有1.6秒的看门狗电路，所以7188E既具有PLC快速，稳定的特点，又具有工控机强大的通讯与控制计算功能，是PLC与工控机的完美结合。
　　7188E系列控制器有三种典型的应用（虚拟串口、以太网I/O、Web服务器）。这些应用分别使用不同的硬件和不同类型程序。用户可选择任何一种他们喜欢的应用方式。选择虚拟串口应用时，一个PC机可以控制256个串行端口（包括真实的COM口）。Vxcomm硬件可以把7188E模块变为一个RS-232到以太网/因特网的转换器。应用以太网I/O和网络服务器，用户可以对7188E的硬件(XServer)编程。

2.2说明
　如前所述,7188E具有三种应用方式：虚拟串口、以太网I/O、Web服务器。在织布机监控系统中,7188E使用XServer(即Web服务器)方式工作。XServer是7188E的开发人员编写的一个程序包，是一个已经可以完整运行的应用程序,内含了对10BaseT以太网的TCP/IP支持。它虽然没有明确的m