一種自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)以連續(xù)、大型、高效、綜合化為發(fā)展方向，形成了各種復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。在工業(yè)生產(chǎn)和管理過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、特性數(shù)據(jù)等重要信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制以及監(jiān)督管理。因此，工業(yè)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)成為整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分。
[0003]目前工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)基本上都以有線方式連接生產(chǎn)設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)有線鏈路的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的各種監(jiān)控?，F(xiàn)有的工業(yè)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)主要分為:可編程控制系統(tǒng)(PLC)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)、集散控制系統(tǒng)(DCS)、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)。同時(shí)，上述工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)監(jiān)控模式，即只能在生產(chǎn)車間或控制室對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行本地實(shí)時(shí)監(jiān)控，高層管理決策人員無(wú)法隨時(shí)隨地掌握生產(chǎn)情況。
[0004]工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)利用有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中有著自身難以克服的局限性，數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)體介質(zhì)傳輸，不可避免的帶來(lái)規(guī)劃布線、線路檢測(cè)、線路擴(kuò)容等一系列工作，并且這些工作往往具有浪費(fèi)接口、檢修復(fù)雜、擴(kuò)容困難等缺點(diǎn)，使得有線工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的使用成本增加、維護(hù)難度增大。
[0005]同時(shí)，從企業(yè)生產(chǎn)管理角度分析，在出現(xiàn)突發(fā)狀況或人為錯(cuò)誤時(shí)，為了使企業(yè)決策者不必親臨工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就可以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全局掌控，及時(shí)進(jìn)行決策或操作，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控已成為工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0006]因此，近年來(lái)基于無(wú)線通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)的工業(yè)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)迅速成為研究熱點(diǎn)，隨著無(wú)線通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建基于無(wú)線通信和遠(yuǎn)程通信的工業(yè)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)是工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展的方向之一。
[0007]但是，現(xiàn)有的自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)，受到電纜的束縛作用，布線困難，操作復(fù)雜，工作效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了彌補(bǔ)以上系統(tǒng)工作效率過(guò)低的不足，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0010]一種自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)，包括RF無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、終端控制單元、中央監(jiān)控單元以及遠(yuǎn)程客戶端，所述RF無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)采用星形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線組網(wǎng)，并以所述終端控制單元為子節(jié)點(diǎn)，以所述中央監(jiān)控單元為中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，所述中央監(jiān)控單元負(fù)責(zé)建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，所述終端控制單元必須在中央監(jiān)控單元的覆蓋范圍內(nèi)，所述終端控制單元通過(guò)通信協(xié)議與中央監(jiān)控單元進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，所述遠(yuǎn)程客戶端通過(guò)因特網(wǎng)與所述中央控制單元進(jìn)行通信。
[0011]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，還包括備用中央監(jiān)控單元，所述備用中央監(jiān)控單元通過(guò)因特網(wǎng)與所述遠(yuǎn)程客戶端進(jìn)行通信。一旦中央監(jiān)控單元出現(xiàn)異?；驌p壞，備用中央監(jiān)控單元將重新組建網(wǎng)絡(luò)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0012]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述終端控制單元包括信號(hào)采集單元、微控制器、RF通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、顯示模塊、電動(dòng)閥門單元以及矩陣鍵盤。
[0013]所述終端控制單元主要用于自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程，根據(jù)采集信號(hào)的不同，分為流量控制終端和溫度控制終端，生產(chǎn)過(guò)程中，流量控制終端自動(dòng)控制原料定量投放和產(chǎn)品定量灌裝，溫度控制終端自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)水溫。按功能單元?jiǎng)澐譃樘幚砥鲉卧⑿盘?hào)采集單元、無(wú)線通信單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、電控閥門單元、鍵盤液晶單元以及聲光報(bào)警單元。
[0014]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述信號(hào)采集單元由流速傳感器/溫度變送器、AD轉(zhuǎn)換芯片組成，用于采集并處理流速信號(hào)或水溫信號(hào)。根據(jù)傳感器類型，系統(tǒng)中的終端控制單元分為流量終端控制單元、溫度終端控制單元。流量終端控制單元通過(guò)流量傳感器采集液體流速信號(hào)，通過(guò)電動(dòng)閥門精確控制流量。溫度終端控制單元通過(guò)溫度變送器采集水溫信號(hào)，通過(guò)電動(dòng)閥門控制水循環(huán)系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)水溫。
[0015]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述微處理器選用STC89C54單片機(jī)，用于運(yùn)行系統(tǒng)程序，作為主控芯片。STC89C系列單片機(jī)由宏晶科技公司制造，該系列單片機(jī)均以8051為內(nèi)核，芯片采用STC高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容，它將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單芯片中，是一種高效微控制器。
[0016]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述RF通信模塊選用TDX-1100通信模塊，用于終端控制單元與中央監(jiān)控單元的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。
[0017]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元選用Atmel公司的AT24C02，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)參數(shù)。
[0018]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述電動(dòng)閥門單元由電動(dòng)閥門和繼電器組成，通過(guò)開關(guān)閥門控制流量和水溫。
[0019]鍵盤液晶單元選用矩陣鍵盤和LCD12864，用于終端設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、顯示系統(tǒng)狀態(tài)等。
[0020]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述中央監(jiān)控單元由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、RF通信模塊構(gòu)成，主要用于工廠內(nèi)部網(wǎng)監(jiān)控和連接遠(yuǎn)程客戶端，在內(nèi)部網(wǎng)中，中央監(jiān)控單元通過(guò)RF無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端控制單元的運(yùn)行狀態(tài)(如當(dāng)前流量、水溫、閥門的通斷狀態(tài)等)，并且可以對(duì)各終端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置(如水溫、流量等)，參數(shù)設(shè)定后各終端即可自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程。在外部網(wǎng)中，中央監(jiān)控單元負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)程客戶端進(jìn)行通信，建立連接后，中央監(jiān)控單元將數(shù)據(jù)通過(guò)因特網(wǎng)傳輸至遠(yuǎn)程客戶端。
[0021]作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述遠(yuǎn)程客戶端采用VisualBasic語(yǔ)言開發(fā)，主要由網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制等部分組成。網(wǎng)絡(luò)通信部分主要負(fù)責(zé)和中央監(jiān)控單元建立遠(yuǎn)程通信連接，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)部分主要用于接收來(lái)自中央監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)，用戶通過(guò)可視化界面可對(duì)工廠內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程控制部分主要通過(guò)因特網(wǎng)向中央監(jiān)控單元發(fā)送控制命令，突發(fā)情況下專家或指揮中心可以在遠(yuǎn)端直接控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。
[0022]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]本發(fā)明提供了一種自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)，包括RF無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、終端控制單元、中央監(jiān)控單元以及遠(yuǎn)程客戶端，所述RF無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)采用星形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線組網(wǎng)，并以所述終端控制單元為子節(jié)點(diǎn)，以所述中央監(jiān)控單元為中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，所述中央監(jiān)控單元負(fù)責(zé)建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，所述終端控制單元必須在中央監(jiān)控單元的覆蓋范圍內(nèi)，所述終端控制單元通過(guò)通信協(xié)議與中央監(jiān)控單元進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，所述遠(yuǎn)程客戶端通過(guò)因特網(wǎng)與所述中央控制單元進(jìn)行通信?；谝陨辖Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠最大限度的減少布線量，提