CN103592907B - 一种网络采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种网络采集系统,包括数据库子系统、数据采集PC子系统及设备终端采集子系统,且数据库子系统与数据采集PC子系统通过企业内网互联,数据采集PC子系统与设备终端采集子系统通过TCP/IP协议和车间内部标准局域网架构互联,通过数据库子系统存储包括设备库、用户库及每个生产车间原始生产数据的所有数据,并通过web方式进行数据查询、统计,修改原始生产数据中的参数调整设备工作状态;通过设备终端采集子系统采集设备工作状态信息和人员生产情况数据;并利用数据采集PC子系统对设备工作状态信息和人员生产情况数据进行分析整理并面向数据库子系统上传。应用本发明网络采集系统,能实现数据采集、存储、计算、比较与分析,提高车间报表效率。

Description

一种网络采集系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种适用于大型生产性企业生产设备、产品及人员情况信息综合采集、控制的系统方案,属于信息技术领域。
背景技术
[0002] 在大型生产性企业中,现有技术对生产设备的状态监控、生产数据汇总、生产统计报表产生及生产设备的周期性维护等方面大都采用工人手工记录,并需通过大量的数据整理和计算,方能形成符合企业发展会议参考的凭据,人力成本巨大。而且,这样的效率十分低下,往往具有一定的时效延后性,差错率也难以控制避免。
发明内容
[0003] 鉴于工业生产高效化的要求,本发明的目的旨在提出一种网络采集系统,解决企业生产设备、产品及人员情况信息综合采集及设备管控的迫切问题。
[0004] 本发明的上述目的,一种网络采集系统,应用于数据采集、数据收集、存储、计算、比较与分析并产生车间生产设备效率的相关报表,其特征在于包括数据库子系统、数据采集PC子系统及设备终端采集子系统,且数据库子系统与数据采集PC子系统通过企业内网互联,数据采集PC子系统与设备终端采集子系统通过TCP/IP协议和车间内部标准局域网架构互联,其中:数据库子系统,负责存储包括设备库、用户库及每个生产车间原始生产数据的所有数据,并通过web方式进行数据查询、统计,修改原始生产数据中的参数调整设备工作状态,或对不同设备状态信息进行解释与分析;数据采集PC子系统,负责收集设备终端采集子系统采集的设备工作状态信息和人员生产情况数据进行分析整理并面向数据库子系统上传,以及作为终端服务器为设备终端采集子系统提供终端服务;设备终端采集子系统,负责采集设备工作状态信息和人员生产情况数据,定时或依据设备运行状态改变通过以太网UDP方式上传状态信息、接收反馈信息、更新显示;或通过键盘手动采集方式定义当前设备工作状态、上传状态信息、接收反馈信息、更新显示。
[0005] 进一步地,所述数据库子系统由服务器端和查询、管理端PC组成,且服务器端含有管理模块、查询模块、数据库模块和报表模块四部分,其中:管理模块负责设置包括设备类型、设备灯态定义、设备状态定义及用户定义的各种基础数据;查询模块基于Web查询方式成为数据库子系统前台与用户的交互接口,向用户提供查询日、周、月稼动率报表的功能;数据库模块为在数据库子系统后台物理存储器基础上由所运行的Microsoft SQLServer2000数据库服务器软件实现;报表模块负责定时将更新后的数据以日为单位进行汇总,并且根据汇总后的日报表数据得到周、月报表数据。
[0006] 更进一步地,所述查询模块设有基于Layout图功能的稼动率系统,查询车间中任意一台设备实时的或一段时间内的所有状态信息。
[0007] 进一步地,所述数据采集PC子系统由数据处理器和终端服务器两部分组成,其中数据处理器内部设有数据库接口模块及一组与数据库子系统间隔同步的数据表对象,终端服务器的访问通过数据表对象在本地实现;终端服务器设有终端显示模块、终端处理模块、终端输入模块及网络通信模块,其中终端处理模块与数据处理器相连,且终端处理模块通过网络通信模块与设备终端采集子系统构成服务器/终端的服务架构,在终端面向服务器方向上网络通信模块通过终端输入模块信号接入终端处理模块。
[0008] 进一步地,设备终端采集子系统中各设备均各自配备一台设备终端并通过以太网连接,其中任一设备终端的硬件架构包括嵌入式以太网的主控芯片及与之分别互联的SCI处理模块、数据采集处理模块、键盘接口处理模块、液晶接口处理模块和以太网接口处理模块,其中:所述SCI处理模块,集成于主控芯片内部,负责主控芯片的用户代码写入、代码参数配置及调试;所述键盘接口处理模块,包括定制的3*6薄膜键盘和集成于主控芯片的键盘接口,负责设备状态手动输入;所述液晶接口处理模块,LCD显示屏通过MCU引脚与主控芯片以并行方式通信相连,负责终端状态的呈现及控制选择;所述以太网接口处理模块,基于芯片RTL8019的以太网通信接口实现,负责主控芯片接入以太网通信;所述数据采集处理模块,其硬件结构组成包括与设备相捆绑的光敏电阻和设于主控芯片所在电路板的普通电阻,主控芯片通过模数转换单元采集光敏电阻与普通电阻之间的AD采样值判断设备状态灯信息。
[0009] 应用本发明网络采集系统,结合利用企业内网、以太网通信方式及后台数据库,能有效实现数据采集、数据收集、村粗、计算、比较与分析,提高了获取车间生产设备相关报表的效率,有利于促进企业规模化生产的能效改良。
附图说明
[0010] 图1是本发明网络采集系统整体架构的拓扑示意图。
[0011]图2是本发明中数据库子系统查询模块的层次结构图。
[0012] 图3是本发明中数据库子系统针对某台设备的稼动率周报表示意图。
[0013] 图4是本发明中数据库子系统针对某台设备的稼动率月报表示意图。
[0014]图5是本发明中数据采集PC子系统的结构示意图。
[0015] 图6是本发明中设备终端采集子系统任一设备终端的硬件架构示意图。
具体实施方式
[0016] 本发明设计开发了一种网络采集系统,从系统概述来看:该采集系统的开发是以MC9S08GB60与PC机之间的以太网作为通信方式,以SQL Server2000为后台数据库,实现数据采集、数据收集、存储、计算、比较与分析,获取车间生产设备效率的相关报表。相关基础配置如下。
[0017] 单片机:采用Freescale新一代单片机HC9S08系列产品;硬件开发工具:SD_2在线编程开发系统、写入器;软件开发环境:SD-2集成开发环境(IDE);开发语言:HC9S08汇编语言、HC9S08的C语言。
[0018]数据采集 PC:标准工业用 PC ;开发环境:Windows2000/XP、Microsoft VisualStud1.NET 2003 ;开发语言:C++语言。
[0019]服务器:标准 PC 服务器;开发环境:Windows2003、Microsoft Visual Stud1• NET 2003、SQL Server2000 ;开发语言:C# 语言、ASP.net。
[0020] 本发明整个系统由以下三部分组成:数据库子系统、数据采集PC子系统、设备终端采集子系统,其整个系统的结构如图1所示。三个子系统间分别通过网络进行连接,共同实现数据采集、数据收集、存储、计算、比较与分析,并产生车间生产设备效率的相关报表,按功能划分如下。
[0021] 数据库子系统是整个系统的中心、在该系统负责存储系统的所有重要数据,包括设备库、用户库及每个生产车间的原始生产数据等。并通过WEB方式提供用户的各种查询和统计功能。用户也可以通过本子系统设定整个系统的运行状态,修改设定每个设备类型的运行状态参数等数据、完成对不同设备状态信息的不同解释和分析。
[0022] 数据采集PC子系统连接数据库子系统和设备终端采集子系统,该子系统收集各设备终端采集子系统采集的设备工作状态信息和人员生产情况数据并进行分析整理,然后再上传到数据库子系统的数据库内。该子系统作为终端服务器同时为各设备终端采集子系统提供终端服务。终端服务的工作原理是客户机和服务器通过TCP/IP协议和标准的局域网构架联系。通过客户端终端,客户机的鼠标、键盘等输入传递到终端服务器上,再把服务器上的显示传递回客户端。客户端不需要具有很强的计算能力和数据处理能力,至多只需提供一定的缓存能力。众多的客户端可以同时连接到服务器上,仿佛同时在服务器上工作一样,它们之间作为不同的会话连接是互相独立的。设备终端采集子系统把键盘等输入信息发送给终端服务,数据采集PC子系统的终端服务模块负责解释这些信息,并将处理结果和需要显示的信息返回给设备终端采集子系统。
[0023] 设备终端采集子系统负责设备工作状态信息和人员生产情况数据的采集,定时或依据状态改变通过以太网UDP方式上传状态信息、接收反馈信息、更新LCD显示;区别于上述自动状态信息采集方式,设备终端采集系统业可以通过键盘提供手动信息采集方式,由功能按键定义当前设备状态、上传状态信息、接收反馈信息、更新LCD显示。
[0024] 以下针对各子系统的结构配置、软件设计和具体功能介绍,详细说明如下。
[0025] —、数据库子系统是整个系统的中心、该子系统负责存储系统的所有重要数据,包括设备库、用户库及每个生产车间设备的原始生产数据等。
[0026] 它通过企业内部网络连接数据采集PC子系统,取得每个生产车间设备工作状态及原始生产数据,并分析整理保存到数据库中,然后以WEB方式向用户提供的各种查询和统计功能。用户也可以通过本子系统设定整个系统的运行状态,修改设定每个设备类型的运行状态参数等数据、完成对不同设备状态信息的不同解释和分析,以上操作可以通过数据库子系统的管理端实现。
[0027] 数据库子系统由管理模块、查询模块、数据库模块、报表模块四个模块构成。Web查询系统是前台与用户的交互接口,用户通过查询模块查询日、周、月稼动率报表。通过管理模块设置系统的各种基础数据,包括设备类型的管理、设备灯态定义、设备状态定义、设备管理、用户管理等。数据库模块是由运行在后台服务器上的Microsoft SQL SerVer2000数据库服务器软件提供的,在后台物理存储系统的基础上。为了加快数据库数据的查询速度,在后台服务器上放置了一个报表模块定时将数据库系统中数据以天为单位进行汇总,并且根据汇总后的日数据得到系统周、月报表数据。
[0028] 数据库模块由一台高性能服务器以及一套Microsoft SQL SerVer2000数据库服务器软件构成。SQL Server负责提供数据的查询以及存储,服务器提供了软件的运行环境以及物理存储环境。
[0029] 针对SQL Server 2000数据库服务器的特点,稼动率系统数据库查询语句全部使用存储过程编写,大大的提高的查询语句的执行效率。
[0030] 由于数据库中表的记录行数直接影响数据的查询、统计的速度,专门设计了一种特殊的数据库结构,将设备的状态表按照设备名称进行多表存储,这样每张表的记录数得到了显著的减少查询速度得到了很大的提高。
[0031] 为了配合报表模块的运作,设计了专门的表来保存由后台报表生成系统产生的日、周、月报表。这样的结构使得用户在查询的使用不用使用SQL语言中的聚合函数进行计算,直接获得日、周、月报表。这样大大提高了用户的查询速度,以及对系统的满意度。
[0032]由于稼动率系统所管理的设备具有很多种状态,如稼动、故障、停机等。这些状态中又存在着主从关系,所以最好采用一种树型的结构来存储这些状态信息。
[0033] 考虑到设备的状态信号是由设备上的状态灯的状态来决定的,必须在数据库中保存这些灯的状态,以便于设备终端中间层服务器对设备终端传输的各种状态的解析。考虑到各种设备型号的状态灯信号意义并不一样,为各个型号的设备都在数据库中存放一组灯的状态。
[0034] 由于灯态所反映的设备状态存在主从关系,并且管理者并不希望直接看到最详细的设备状态报表,如果有100种状态,如果这么多状态都属于某几个根状态的话可能管理者只关心某几个根状态的发生情况,那么所有的子状态都会被汇总成某几个根状态提供给查询者。为了满足这一管理要求在设计库结构将某一状态是否为查询状态定义在数据库中。当某一个状态发生时,如果这个状态是非查询状态,那么系统将会找到该状态父状态中为查询状态记录入数据库中,同时也记录灯态所对应的设备状态。这样就满足了不同管理者对于稼动率报表的查询需求。
[0035] 作为稼动率系统的系统中心,数据库模块必须提供强大的数据访问和查询接口以满足各总操作的写入和查询需求。
[0036] 各种操作的接口都通过存储过程的形式在SQL Server服务器上提供,客户端程序通过AD0组件或则ODBC等方式连接数据库执行存储过程向数据库中写入数据,或者查询数据库中的数据。
[0037] 在对数据库模块进行分析后发现多表存储结构很难编写查询语句。即使设计好了查询语句,但对前台报表进行分析后,发现前台报表经常要求在一张报表中同时产生多个月甚至一年的汇总报表。如果实时的对数据库数据使用聚合函数进行查询不仅会耗用大量的服务器资源,而且查询速度也会很慢。这样的数据库系统必然会带来客户的诸多抱怨。
[0038] 对系统实际需求的分析后决定采用一种灵活的数据存储方式,在实时的存储设备状态的基础上。通过在数据库服务器上安置一个服务器程序,通过这个服务器程序将日、周、月报表预先计算好存储在服务器上,这样就可以将本来分散在各个表中的数据汇总在几张表中,方便了数据的查询。
[0039] 报表模块是由运行在数据库服务器上的一个服务程序来完成的,服务程序定时计算数据库各设备当天的各种状态汇总情况,以及更新各设备的当前状态,然后将汇总数据存入数据库提供客户端程序的查询。
[0040] 具体实现流程为,报表服务程序取得各设备状态表的各状态当天汇总表。每隔一段时间产生一次当天汇总表并更新或存储到数据库中,并且根据现有的日报表产生周报表,根据现有的周报表产生月报表。
[0041] 报表服务器程序使用Windows —个开机自动运行的Windows程序来设计。这样的设计使得用户在启动Windows时不用再手动的启动服务器程序简化了用户的操作。
[0042] 管理模块是数据库子系统的重要用户接口之一,负责着整个系统数据的管理功會泛。
[0043] 数据管理模块是用来管理稼动率系统的重要模块,系统中设备的添加、删除,设备灯态的管理,灯态所对应的设备状态的设定,手工输入状态的设定,小键盘按键和状态表的对应关系,系统的用户管理,部门管理,系统变量设置都需要通过数据管理模块来完成。
[0044] 部门设定,用来管理稼动率系统中的部门信息。有了部门信息才能区分不同的设备在不同部门的情况下,各个部门的总体的稼动率等。
[0045] 状态管理,用来管理系统中各个型号设备的灯态和设备状态的对应信息。由于各个型号的设备状态信息都不同,所以必须为每种型号的设备定义一种状态信息并保存在数据库中,然后再编辑各个型号设备的灯态代码和状态信息的对应关系。
[0046] 设备管理,用来管理系统中设备的添加删除,以及设备的类型和型号。用户通过设备管理向稼动率系统中添加或者删除设备。当用户添加设备时提供了设备终端设备的各种信息,这样数据采集PC子系统就可以自动查找到该硬件设备并且将设备纳入系统的管理中。
[0047] 系统设置,主要用来管理系统的一些系统变量,比如工人上班的班次等,这些系统变量用来定义稼动率系统报表的产生周期。
[0048] 用户管理,用来稼动率系统中的用户权限。授权用户访问报表和修改数据管理模块的数据。
[0049] 数据管理各模块是紧密相连的不可分的,各模块之间存在着依赖关系。例如:用户必然会属于一个部门,所以用户管理要依赖于部门设定。一个设备有着管理员、所属部门和型号,所以设备管理依赖于用户管理、部门设定、设备型号管理。因为某个型号的设备必然属于一个类型的设备,所以设备型号管理依赖于设备类型管理。一个型号有着一组运行状态,所以状态管理必然依赖于型号管理。不同设备的状态指示灯表示着不同的状态,而这个状态必然在设备状态表中,所以灯态管理依赖着设备型号管理和状态管理。
[0050] 查询模块是数据库子系统的重要用户接口之一,负责着整个系统数据的查询功能。如图2所示,数据查询是最终用户查看系统数据报表的地方,是系统面对用户的一个窗口。用户通过数据查询功能,可以查看系统的周、月包图表,下图是系统周、月报图表的图表(如图3和图4所示)。
[0051] 通过直观的图表,给用户提供了部门总体设备稼动状况,某部门下每个型号的设备稼动状况,每台设备的稼动情况。使用户可以很轻松的了解整个公司设备的运行情况。
[0052] 为了方便用户掌握各车间设备的详细运行状况,系统提供了一个设备Layout图功能。用户可以通过Layout图功能,直观的看出车间中实际某个位置的某台设备的具体运行情况。因为设备在Layout图中的排放与设备在车间中的真实摆放位置一致,用户通过查询设备Layout图可以非常清楚的看出车间中所有设备的运行状况。当用户想查询某台设备当前状态的维持时间或者设备的运行日志时,只要点击图中设备下方的设备名称即可以查询。这种设计使用户使用稼动率系统非常方便,只要查询Layout图几乎可以查询到设备的所有状态信息。为了让用户有着更为逼真的感受,当用户的鼠标移动到某台设备的图表上时设备当前设备终端的屏幕就会实时的显示出来,让设备就象在用户眼前,只要轻点鼠标就可以轻松的了解设备的运行状况。
[0053] Layout图功能满足了用户对生产设备的实时监控的需求,使管理者可以及时的发现设备是否发生了故障,如设备发生故障可以及时派人对设备进行维修。设备稼动率无疑会得到很大的提高,这样提高了公司的产能为安装该系统的公司创造最大的利润。
[0054] 时间来历管理也是本系统的一个比较有特色的功能。时间来历管理功能可以显示出一台设备在一天的时间里产生过那些状态,以图形的形式表现出来,让管理者直观的看到设备在一天24小时中每时每刻的运行状态,为设备故障以及维护提供了第一手资料。
[0055] 除此以外系统还提供一些数据表形式的稼动率报表以及故障率,等待率等图表,通过数据查询功能还可以实时查询设备终端的屏幕图象以及相应生产设备的状态日志。
[0056] 二、数据采集PC子系统通常每个生产车间配置一套,该子系统通过企业内部网连接数据库子系统,下载并缓存设备库、状态库等重要数据,在网络连通时保持与服务器内数据一致,它同时负责向数据库子系统上传所属生产车间内设备的生产数据记录。
[0057] 该子系统通过车间内部局域网络连接设备终端采集子系统,取得本生产车间内每台设备的工作状态和生产情况等各项数据,在分析整理后上传到数据库子系统的数据库中。
[0058] 数据采集PC子系统主要由数据处理器和终端服务器组成(如图5所示),分别用于对车间内设备生产情况的数据进行采集和对设备终端提供终端服务。
[0059] 终端服务器通过车间内部局域网连接设备终端采集子系统,为各设备终端采集子系统提供终端服务。在通过网络取得设备终端采集子系统的键盘等输入信息后,对这些信息进行解释和处理,并将处理结果和需要显示的信息返回给设备终端采集子系统。
[0060] 数据处理器通过企业内部网连接数据库子系统,并下载数据库中的常用数据表到本地实现本地存储和访问功能,在网络连通时保持本地数据与数据库子系统内数据的一致,数据处理器将收集到的各设备终端采集子系统采集的设备工作状态信息或人员生产情况数据进行初步分析整理,然后在网络连通时上传到服务器数据库子系统的数据库内。
[0061] 为了提高系统运行效率,减少服务器负担,用户表、设备表、状态表、灯态表等本子系统常用的数据的访问需要在本地实现的,以减少访问远程数据库的频率,所以在数据处理器内部建立了一组数据表对象,这些对象不但内部保存有系统的用户信息、设备信息、状态信息、灯态信息,还提供了完整的数据访问、查询接口,终端服务器对数据库的访问可通过这些对象在本地实现。
[0062] 为了使本地保存的信息与数据库子系统中的用户表、设备表、状态表、灯态表内容保持一致,同时将收集到的各设备终端采集子系统采集的设备工作状态信息或人员生产情况数据上传到服务器数据库子系统的数据库内。数据处理器包含的数据库访问模块提供了远程数据库中的访问功能。
[0063] 特别地,数据表模块中的用户表对象、状态表对象、灯态表对象、设备表对象通过数据库接口模块访问远程数据库子系统并取得相应数据表的数据,在本子系统其它模块需要访问这些数据时,数据表模块直接在本地操作完成,当这些数据被其它模块更改时,数据表模块也是通过数据库接口模块将更改提交到远程数据库子系统。此外,数据表模块也提供各数据表数据的本地存储,当网络出现异常时,可以使用磁盘中保存的数据来工作,不会影响系统其它模块的正常运行。
[0064] 终端/服务器的工作方式通常是客户机和服务器通过TCP/IP协议和标准的局域网构架进行通信,通过客户端终端,客户机的鼠标、键盘等的输入被传递到终端服务器上,终端服务器进行处理后,再把处理结果或需要显示的图像传递回客户机,客户机执行处理结果或通过显示设备显示服务器传回的图像。由于大量的处理由终端服务器完成,所以客户端不再需要具有很强的计算能力和数据处理能力,至多只需提供一定的缓存能力。众多的客户端也可以同时连接到终端服务器上,仿佛单独在终端服务器上运行一样,它们之间作为不同的会话连接是互相独立的。
[0065] 在本系统中,设备终端采集子系统作为终端设备把用户对键盘的输入和采集到的设备工作状态等信息发送给终端服务器,数据采集PC子系统的终端服务模块负责解释这些信息,并将处理结果和需要显示的信息返回给设备终端采集子系统,由设备终端采集子系统执行处理结果。采用终端/服务器的工作模式,不但可以极大地降低了设备终端采集设备的硬件成本和开发成本,还可以简化系统的维护。
[0066] 三、设备终端采集子系统是网络采集系统的第三部分,与数据采集PC子系统通过以太网连接。车间内每一台生产设备配备一台设备终端,其硬件结构配置如图6所示。专门负责该台生产设备状态信息的采集、计算与LCD显示。
[0067] 设备终端采集子系统的功能是采集对应生产设备的工作状态,定时或依据状态改变通过以太网UDP协议方式上传状态信息、接收反馈信息、更新LCD显示;区别于上述状态信息自动采集方式,设备终端采集子系统可以使用键盘按键操作,提供手动信息采集方式,由功能按键定义当前设备状态,之后上传状态信息、接收反馈信息、更新LCD显示。
[0068] 其中主控芯片采用Freescale的一款8位增强型MCU MC9S08GB60,内部集成SCI模块、键盘模块,外部扩展了 LCD显示屏模块、以太网通信芯片RTL8019模块、数据采集模块,更具体地描述如下。
[0069] SCI处理模块,集成在主控芯片内部,在设备终端系统中具有三方面作用:①、主控芯片用户代码写入一一主控芯片的集成开发环境,与芯片自身的通信方式是串行通信。用户程序代码的写入,是由计算机通过SCI处理模块写入。写入过程中,SCI的作用是分布的将用户代码接收至主控芯片,并保证数据准确。
[0070] ②、主控芯片代码参数配置一一任何一台设备终端的程序写入后,通过SCI处理模块配置唯一的代码参数,主要包括设备终端本地IP地址、服务器IP地址、MAC地址、设备终端编号、通信时间间隔等。配置过程中,SCI的作用是实现与计算机的通信,接收唯一的参数,再由主控芯片内部的写FLASH子程序执行写入操作。
[0071] ③、调试一一编写主控芯片用户程序时,SCI处理模块提供了校验程序完整性、正确性的方法。具体的操作是:在程序适当位置,加入串行口发送、接收函数,通过输出、输入的信息判断程序执行的过程和路径。
[0072] 主控芯片MC9S08GB60的主控频率是4MHz,对应的SCI通信波特率是19200bps,8位数据位,1位停止位,无校验位与流控制。
[0073] 键盘接口处理模块,设备终端系统提供了设备状态手动输入,方法是设备终端提供的键盘操作。主控芯片中集成了键盘接口模块,与定制的3*6薄膜键盘,形成设备终端采集子系统接收外部输入的操作接口。主控芯片键盘模块提供了 8个中断接口,设备终端采集子系统中,因为需要将其扩展为9个接口,其中3个中断接口,6个扫描接口。
[0074] 液晶显示屏(IXD显示屏),一款市场上购买的显示屏,128*240分辨率点阵图形显示、带背光、黑白屏,工作电压为5V,背光模式下工作电流约60mA。主控芯片内部没有集成点阵显示屏的控制器,该控制器已经存在于显示屏内。因此,主控芯片提供的液晶接口处理模块是通过MCU引脚实现。引脚中,包括八根数据线、五根控制线、电源引脚。
[0075] 主控芯片通过八根数据线与IXD显示屏以并行的方式通信,通信时主控芯片引脚高电平为3.3V,低电平为0V,能够被5V工作电压的IXD显示屏接受。
[0076] 五根控制线提供了主控芯片对IXD显示屏的控制接口,控制的内容包括使能控制、读控制、写控制、指令/数据控制、背光控制。
[0077] 电源引脚为IXD显示屏提供工作电源。5V电源在显示屏内部被提升、降低,提升至+12V,降低至-12V。+12V与-12V是其内部工作需求。
[0078] 以太网接口处理模块是设备终端采集子系统的主要功能模块。设备终端采集的生产设备状态信息,只有经过以太网通信,由数据库子系统计算、汇总后,才会显示有价值信息,体现设备终端采集子系统的作用。主控芯片MC9S08GB60通过控制以太网接口芯片RTL8019AS实现与以太网的接口,LTL-2006是隔离滤波芯片,再通过RJ45水晶头连到以太网中,使嵌入式网关作为以太网中的一个节点,从而与以太网中其他节点(如数据采集PC子系统)进行通信。
[0079] 硬件部分不同的设置方式,配置不同的RTL8019工作模式,例如8位/16位读写缓存模式。
[0080] 数据采集处理模块是设备终端采集子系统的另一主要功能模块。该模块负责从生产设备采集状态灯信息,信息的正确性完全决定了整个系统的正确性。
[0081] 数据采集处理模块在硬件结构中使用了光敏电阻与普通电阻结合的设计思想,接口上部分光敏电阻嵌入在特殊引线盒中,与生产设备捆绑,接口下部分普通电阻存在于主控芯片所在电路板中,两者通过屏蔽导线连接。主控芯片通过模数转换模块,采集光敏电阻与普通电阻直接的AD采用值,并以此判断设备状态亮、暗、闪烁状态。

Claims (2)

1.一种网络采集系统,应用于数据采集、数据收集、存储、计算、比较与分析并产生车间生产设备效率的相关报表,其特征在于包括数据库子系统、数据采集PC子系统及设备终端采集子系统,且数据库子系统与数据采集PC子系统通过企业内网互联,数据采集PC子系统与设备终端采集子系统通过TCP/IP协议和车间内部标准局域网架构互联,其中: 数据库子系统,由服务器端和查询、管理端PC组成,且服务器端含有管理模块、查询模块、数据库模块和报表模块四部分,其中: 管理模块负责设置包括设备类型、设备灯态定义、设备状态定义及用户定义的各种基础数据; 查询模块设有基于Layout图功能的稼动率系统,查询车间中任意一台设备实时的或一段时间内的所有状态信息,基于Web查询方式成为数据库子系统前台与用户的交互接口,向用户提供查询日、周、月稼动率报表; 数据库模块为在数据库子系统后台物理存储器基础上由所运行的Microsoft SQLServer2000数据库服务器软件实现; 报表模块负责定时将更新后的数据以日为单位进行汇总,并且根据汇总后的日报表数据得到周、月报表数据, 负责存储包括设备库、用户库及每个生产车间原始生产数据的所有数据,并通过web方式进行数据查询、统计,修改原始生产数据中的参数调整设备工作状态,或对不同设备状态信息进行解释与分析; 数据采集PC子系统,由数据处理器和终端服务器两部分组成,其中数据处理器内部设有数据库接口模块及一组与数据库子系统间隔同步的数据表对象,终端服务器的访问通过数据表对象在本地实现;终端服务器设有终端显示模块、终端处理模块、终端输入模块及网络通信模块,其中终端处理模块与数据处理器相连,且终端处理模块通过网络通信模块与设备终端采集子系统构成服务器/终端的服务架构,在终端面向服务器方向上网络通信模块通过终端输入模块信号接入终端处理模块, 负责收集设备终端采集子系统采集的设备工作状态信息和人员生产情况数据进行分析整理并面向数据库子系统上传,以及作为终端服务器为设备终端采集子系统提供终端服务; 设备终端采集子系统,负责采集设备工作状态信息和人员生产情况数据,定时或依据设备运行状态改变通过以太网UDP方式上传状态信息、接收反馈信息、更新显示;或通过键盘手动采集方式定义当前设备工作状态、上传状态信息、接收反馈信息、更新显示。
2.根据权利要求1所述网络采集系统,其特征在于:设备终端采集子系统中各设备均各自配备一台设备终端并通过以太网连接,其中任一设备终端的硬件架构包括嵌入式以太网的主控芯片及与之分别互联的SCI处理模块、数据采集处理模块、键盘接口处理模块、液晶接口处理模块和以太网接口处理模块,其中: 所述SCI处理模块,集成于主控芯片内部,负责主控芯片的用户代码写入、代码参数配置及调试; 所述键盘接口处理模块,包括定制的3*6薄膜键盘和集成于主控芯片的键盘接口,负责设备状态手动输入; 所述液晶接口处理模块,IXD显示屏通过MCU引脚与主控芯片以并行方式通信相连,负责终端状态的呈现及控制选择; 所述以太网接口处理模块,基于芯片RTL8019的以太网通信接口实现,负责主控芯片接入以太网通信; 所述数据采集处理模块,其硬件结构组成包括与设备相捆绑的光敏电阻和设于主控芯片所在电路板的普通电阻,主控芯片通过模数转换单元采集光敏电阻与普通电阻之间的AD采样值判断设备状态灯信息。
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