中小型机电产品远程维护平台的研究

1、中小型机电产品远程维护平台的研究 摘要利用1676单片机和芯片7512幵发数据采集仪，通过电话网传送 给远程计算机。 计算机机处理远程采集的信号并显示处理结构，用户可在现有软件平 台上，幵发适合机电产品的远程维护系统或数据采集系统。 关键词单片机远程数据采集远程维护机电产品伴随着计算机技术和 通信技术的发展，远程数据采集、监控和故障诊断的研究得到了有识之士 的广泛注意，如大型火电机组和大型复杂设备的远程故障诊断 12、远程 数据采集系统3 o 范文先生网收集整理可惜目前没有一套统一的标准和可进行二次幵 发的远程维护系统平台。 笔者旨在幵发一套中小型机电产品的远程数据采集和维护系统的平 台，客户

2、可以在平台上进行二次幵发，缩短幵发各具体机电设备远程维护 系统产品的周期。 1远程数据采集系统硬件框图数据采集量含有幵关量和模拟量。 现有大多数据据采集仪采用微机、内插采集板和幵关量采集板，造价 高、体积大、携带不方便。 采用带有通道的系列单片机采集现场数据，性价比将得到较大的提高。 这对于机电产品的远程维护有着很大的意义 系统硬件结构框图见图 1 现场采集采用自行开发的单片机数据采集仪。 该数据采集仪含有芯片，可直接与电话网相连。 不同地方的数据采集仪可通过拨号与维护中心的计算机联系， 得到维 护中心的应答信号后才可以把采集数据传送上去。 数据采集仪仅把转换的数字量直接上传，标度变换工作留给

3、维护中心 的计算机完成，这使得数据采集仪具有较好的通用性。 对某一机电产品的远程维护或数据采集仅改变维护中心的计算机软 件即可解决。 图 2 数据采集仪硬件原理图 2 数据采集仪的硬件电路该采集仪硬件原 理如图 2 所示。 最多采集 48 点，可以满足大部分小型机电产品测试点数的需要。 不同的产品采集点数不同，采集的点数由维护中心的计算机发送下来。 不同采集点当选，用不同的转接头，把未采集的点对地短接起来，抑 制干扰。 考虑到现场人员操作方便， 维护中心的电话号码固定在 1676 芯片中。 按下按钮， 4=0，继电器通电，常闭触头 1 闭合，接通电话线。 固化在 1676芯片中的电话号码通过

4、4 送给拨号芯片 9200。 拔号期间指示灯 1 闪亮，拨通并得到机的命令， 4 继续为 0，指示灯 1 常亮，此时可以进行采集数据的传送。 若在规定时间内未能拨通， 4=1，继电器继电，指示灯 1 灭，可再次 按键进行拨号 为减小体积，采用超小型系列的开关电源模块 05005。 1676 单片机内含复位电路， 可采用片外复位和上电片内自行复位， 图 2 选择上电片内复位。 1676内含看门狗电路、 368字节和 8 字节、5 路转换。 这里仅用到 0 一路，通过多路模块转换开关 544051 芯片扩展采集路 数。 每一片多路转换开关有 8 路，共采用 6 片。 某一片多路转换开关的为高电平时

5、，依据 0、1、2 的取值选择某一路 送到 0。 7404 是六反相器，把 74138 选中的某一低电平信号反相变为高电平， 从而选中多路模拟转换开关的某一片。 7512是 1200的半双工芯片，外围接口电路简单。 1、2 控制 7512 的工作模式 调制解调掉电模式。 是模拟信号输出使能控制端，是输入检测的指示端。 为外部信号输入端，音频发生器 9200 产生的信号通过送给模拟输出 端，为模拟输入端。 由于远程传输信号，直接从7512的端输出后通过600 Q的耦合变压器 送到电话网上，功率太小。 实践证明无法地实现计算机与数据采集仪之间的正确通信，故采用 324 进行运算放大。 经过长距离实

6、验证，系统可以准确通信。 3 软件设计 31 机软件设计机的软件采用 +50 编写 不同的机电产品采集点不同，各点的名称、标度变换不相同，系统故 障诊断程序也不可能 相同。 程序框图 3 中的参数名、正常值及点数表格显示子程序，标度变换子 程序和故障诊断子程序源码开放，客户可利用现的软件平台进行二次开发 成某一产品所需的应用软件。 32 数据采集仪的程序设计数据采集仪根据机发来的采集点数进行采 集，把采集到的数据传送到机。 不管是开关量还是模拟量，均当作模拟量通过 0 进行转换成 8位数字 量。 程序框图见图 4。 4 应用实例把系统应用到笔者开发的项目 全自动三带同时捆扎大 把捆钞机上。 实

7、验证实系统可以可靠远程采集大把捆钞机的有关开关量信号，用表 格的形式反映开关状态是否正确，帮助维护人员修复故障。 有关大把捆钞机介绍见参考文献 4 。 表 1 是纵带带头送得太长时的待机时刻开关状态表。 从表 1 可知纵带光电开关出问题，导致无法检测纵带头到位信号，纵 送带电机仅靠延时停，出现送带过长的故障。 大把捆故障诊断程序有一定的难度，目前仍是靠技术人员根据测试状 态和表格提示判断故障点。 1 采用 1676 单片机与 7512 结合，开发出可直接连到公用电话网上的 数据采集仪，经验证可靠。 2系统可应用于部分中小型机电产品的远程数据采集和远程维护。 不同系统，需要客户在现有软件平台上进行二次幵发。 3系统最多采集点数为48点，幵关量当作模拟量采集，输入电压为0 +5。 超过或不在这一范围应通过分压变换后输入。 4设计出一套通用性强，易于二次幵发的软件平台是相当重要的。 机的软件平台有待于进一步的研究和幵发。 表1大把捆幵关状态表测点名称实测幵关状态正常状态判断纵带光电 幵关横一光电幵关横二光电幵关凸轮光电幵关凸轮归位光电幵关小车到 位光电幵关夹币最大限位幵关夹币最小限位幵关夹币光电幵关下加热片 到位幵关打小锤到位光电幵关压钞板下降到位幵关一次压到位光