CN204206475U - 一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，本系统采用ZigBee树状网络拓扑结构，它主要由五部分组成：传感器节点、路由器、协调器、便捷控制终端以及PC。系统硬件包括Chipcon公司的CC2430射频芯片、2.4GHz杆状标准天线和AC/DC转换电源。本系统可用来控制并监测整个生产线设备的动作，协调各生产环节，完成生产任务，并且有效避免了系统采用有线连接时存在的布线麻烦、线路故障难以检查、设备重新布局就要重新布线且不能随意移动的缺点，特别适用于机动性要求较强，或者工作受到内部线路限制的设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统。
背景技术
目前，冲压生产线中大多数设备仍然以有线方式进行连接，实现各种控制功能。有线连接方式具有速度快、数据流量大、可靠性强的特点，在实际应用中也达到了比较满意的效果。但有线连接方式存在布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动的缺点，造成冲压生产线适应性小、柔低小，每当冲压产品有所变动，都会造成冲压生产线长时间的调整，效率低，成本高。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee技术的冲压生产线控制系统，与现有的监控系统相比，本监控系统的监控数据传输采用ZigBee无线网络，避免了监控系统有线连接时存在的布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动的缺点，本网络中若出现某个节点损坏、节点重新加入网络或者新节点加入等情况，动态路由都会自动调整网络，使网络具有很强的自组织、自治和自适应能力，可大大缩短产品转型时生产线的调整周期，降低成本。本网络支持个数浮动的智能控制终端节点的加入，使现场工作人员免受控制位置的限制，方便现场工作人员对设备的全面观察与远程控制。
（二）技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，本监控系统的监控数据传输采用ZigBee无线网络，本网络是一种超大规模、无人值守、资源严格受限的全分布系统，采用多跳对等通信方式，其树状拓扑动态变化，具有自组织、自治、自适应智能属性。
作为优选的技术方案，本监控系统采用ZigBee树状网络拓扑结构，它主要由五部分组成：传感器节点、路由器、协调器、便捷控制终端以及PC机。所述传感器节点位于被检测设备处，用于设备的状态信息的采集与处理，并将处理的信号用过ZigBee网络发送到路由器，所述路由器放在一部分传感器节点的信号覆盖范围内，作传感器节点的父节点，把它的子节点数据转发给上一级，可以是路由器也可以是协调器。这样路由器增加了传感器的传输距离。所述协调器位于控制室外，它通过串口与监控室内的PC机相连，主要负责收集与处理路由器转发过来的数据，然后发送到PC机上显示与储存。协调器在ZigBee网络中负责整个网络的建立与维护。所述PC机是整个系统的监控中心，负责系统的信号处理与命令发布。所述便捷控制终端可作为发布特定简单命令的移动信号节点，其控制权限由所述PC机设定，可根据实际情况更改，使现场工作人员免受控制位置的限制，方便现场工作人员对设备的全面观察与远程控制。本网络中若出现某个节点损坏、节点重新加入网络或者新节点加入等情况，动态路由都会自动调整网络，使网络具有很强的自组织、自治和自适应能力。
作为优选的技术方案，本监控系统硬件包括Chipcon公司的CC2430射频芯片、2.4GHz杆状标准天线和AC/DC转换电源。
作为优选的技术方案，本监控系统采用ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备，本设备支持串口透明传输和空中升级，设备串口可通过拨码开关灵活设置成RS-232或RS-422或RS-485模式，利用它可以轻松实现串口设备无线化，免去布线烦恼，节省人力物力和开发时间。
作为优选的技术方案，所述ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备采用周立功公司代理的CEL的ZigBee模块，频率2400 2483.5MHz，16个RF通道，数据速率可配置为250Kbps、500Kbps和1Mbps，具有低功耗、高灵敏度和传送距离远的特点。串口通讯波特率最高支持115200bps，支持串口数据透明转发，支持本地和空中配置以及固件升级，使用简单方便。
（三）有益效果
本实用新型相比于现有技术，具有如下有益效果：1.，本监控系统的监控数据传输采用ZigBee无线网络，避免了监控系统有线连接时存在的布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动的缺点；2.系统低功耗、高可靠性、易组网、稳定性好；3.由于ZigBee网络具有很强的自组织、自治和自适应能力，使冲压生产线具有很大的柔性，可大大缩短产品转型时生产线的调整周期，降低成本；4.由于本网络支持个数浮动的智能控制终端节点的加入，使现场工作人员免受控制位置的限制，方便现场工作人员对设备的全面观察与远程控制。
附图说明
图1为本监控系统所监控的一种冲床生产线结构简图。
图2为本监控系统的总体结构图。
图中1.冲床上下料机械手支撑部分，2.冲床上下料机械手动力输出部分，3.冲床上下料机械手导轨，4.冲床上下料机械手手臂1，5.冲压机床，6.冲床上下料机械手手臂2，7.操作面板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型是一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，用来监控本系统采用ZigBee树状网络拓扑结构，它主要由五部分组成：传感器节点、路由器、协调器、便捷控制终端以及PC机。传感器节点位于被检测设备处，用于设备的状态信息的采集与处理，并将处理的信号用过ZigBee网络发送到路由器，路由器放在一部分传感器节点的信号覆盖范围内，作传感器节点的父节点，把它的子节点数据转发给上一级，可以是路由器也可以是协调器。这样路由器增加了传感器的传输距离。协调器位于控制室外，它通过串口与监控室内的PC机相连，主要负责收集与处理路由器转发过来的数据，然后发送到PC机上显示与储存。协调器在ZigBee网络中负责整个网络的建立与维护。PC机是整个系统的监控中心，负责系统的信号处理与命令发布。便捷控制终端可作为发布特定简单命令的移动信号节点，方便现场工人的操作。本网络中若出现某个节点损坏、节点重新加入网络或者新节点加入等情况，动态路由都会自动调整网络，使网络具有很强的自组织、自治和自适应能力。
本监控系统硬件包括Chipcon公司的CC2430射频芯片、2.4GHz杆状标准天线和AC/DC转换电源。
本监控系统采用ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备，本设备支持串口透明传输和空中升级，设备串口可通过拨码开关灵活设置成RS-232或RS-422或RS-485模式，利用它可以轻松实现串口设备无线化，免去布线烦恼，节省人力物力和开发时间。
所述ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备采用周立功公司代理的CEL的ZigBee模块，频率2400 2483.5MHz，16个RF通道，数据速率可配置为250Kbps、500Kbps和1Mbps，具有低功耗、高灵敏度和传送距离远的特点。串口通讯波特率最高支持115200bps，支持串口数据透明转发，支持本地和空中配置以及固件升级，使用简单方便。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方案，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围
Claims (4)
1.一种基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，其特征在于：本系统采用ZigBee树状网络拓扑结构，它主要由五部分组成：传感器节点、路由器、协调器、便捷控制终端以及PC机，所述传感器节点位于被检测设备处，用于设备的状态信息的采集与处理，并将处理的信号用过ZigBee网络发送到路由器；所述路由器放在一部分传感器节点的信号覆盖范围内，作传感器节点的父节点，把它的子节点数据转发给上一级，可以是路由器也可以是协调器，这样路由器增加了传感器的传输距离；所述协调器位于控制室外，它通过串口与监控室内的PC机相连，主要负责收集与处理路由器转发过来的数据，然后发送到PC机上显示与储存，协调器在ZigBee网络中负责整个网络的建立与维护；所述PC机是整个系统的监控中心，负责系统的信号处理与命令发布；所述便捷控制终端可作为发布特定简单命令的移动信号节点，其控制权限由所述PC机设定，可根据实际情况更改；本网络中若出现某个节点损坏、节点重新加入网络或者新节点加入等情况，动态路由都会自动调整网络。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，其特征在于：本系统硬件包括Chipcon公司的CC2430射频芯片、2.4GHz杆状标准天线和AC/DC转换电源。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，其特征在于：本监控系统采用ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备，本设备支持串口透明传输和空中升级，设备串口可通过拨码开关灵活设置成RS-232或RS-422或RS-485模式。
4.根据权利要求3所述的基于ZigBee技术的冲压生产线监控系统，其特征在于：所述ZBCOM-100/200IE工业级RS232/RS485/RS422三合一串口转无线ZigBee设备采用周立功公司代理的CEL的ZigBee模块，频率2400 2483.5MHz，16个RF通道，数据速率可配置为250Kbps、500Kbps和1Mbps，串口通讯波特率最高支持115200bps，支持串口数据透明转发，支持本地和空中配置以及固件升级。
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|---|---|---|---|---|
| CN106790627A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-05-31 | 二十二冶集团装备制造有限公司 | 基于ZigBee网络的卷板机无线监控系统及监控方法 |
| CN107025696A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-08 | 广州地理研究所 | 一种用于公共交通验票终端的生产检测系统 |
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