大型風電葉片模具遠程監控管理系統的設計與應用

　　引 言

　　目前利用上位機軟件對現場設備的工作情況進行監控和集中管理已成為一種趨勢。由于目前國內大型風電葉片模具生產技術還不夠成熟，在生產過程中會出現一些故障或突發事件，如果技術人員不在現場，由于沒有監控記錄數據可查，將給技術人員排查和分析故障帶來不小的難題。而且風電葉片模具體積龐大、工作設備地理位置分散、現場結構復雜等特點，目前還沒有針對此套大型風電葉片模具生產工作的遠程監控管理系統。本文設計的監控系統集監控、報警、重現、故障查詢、大范圍資源共享于一體，運用無線GPRS通信技術，使企業管理人員在任何地方都能夠掌握企業的實時生產情況，同時為技術人員提供豐富的數據支持，大大節省了人力物力，提高了企業的綜合管理水平。

　　1監控管理系統的組成及工作原理

　　1.1 系統組成

　　 監控系統采用客戶端/服務器的模式，整個系統包括就地控制器、主控制器、MD609無線模塊、監控計算機等，系統組成結構圖如圖1(略)所示。

　　1.2系統的工作原理

　　現場工作設備采用就地控制器進行數據采集，各就地控制器通過CAN總線連接到主控制器上面。主控制器以RS一485的通信方式將采集到的數據發送到 GPRS無線模塊中。在GPRS無線模塊中設置數據中心的IP(或域名)和端口后，無線模塊利用GPRS無線網絡撥號連上Internet，隨后發起對無線串口通服務器的連接，此時用戶軟件系統通過虛擬串口等接口連接到無線串口通服務器，進而實現了從用戶設備到用戶軟件系統之間的無線、雙向數據通信。

　　2監控管理系統的實現

　　2.1監控系統軟件設計

　　軟件系統分為兩大部分：與現場設備進行遠程實時傳輸數據的通信部分和對采集到的數據進行管理分析的功能部分。管理系統軟件采用Delphi與 SQLServer2000相結合的開發平臺。Delphi采用RAD(快速應用程序開發)設計方法學的原理，提供了大量可重復使用的組件供用戶選擇。 Delphi擁有更便捷的界面開發方案，減少了界面開發難度，節省了開發時間，提高了開發效率。同時，Delphi的TThread類封裝了 Windows多線程開發的API函數，利用它可方便快捷地開發用戶多線程程序，以適應監測系統實時性的要求。數據管理分析采用SQL2000數據庫軟件，Delphi為SQL2000數據庫提供了良好的ADO接口組件，通過它可以輕松自如地訪問本地數據庫。系統設計的ADO訪問數據庫的過程如圖2(略)所示。

　　2.2硬件系統的設計

　　根據監控設備地理空間分散性的特點，每臺設備采用獨立的泵站和就地控制器，運用CAN總線技術，建立一臺主控制器和多個設備的就地控制器之間的連接。就地控制器采用以C805l F040為核心的嵌入式系統，具備基本可擴展的輸入、輸出功能，采集控制對象的信號和執行主控制器的主控子系統發出的控制命令，就地控制器通過CAN總線實現與主控制器之間的通信。主控制器的主控系統采用RS一485的通信方式與無線模塊交換數據。

　　2.3遠程通信模塊的設計

　　現場設備采集數據后，要通過GPRS通信網絡把數據發送到監控中心的客戶端監控系統。GPRS模塊采用驛唐科技的MD一609G模塊。該模塊可以大幅度降低用戶DTU采購成本和集成成本，是一款穩定實用的GPRS DTU產品。MD一609G模塊基于ARM平臺、嵌入式操作系統，內置工業級GPRS無線模塊，它提供的標準RS232/485數據接口可以與主控制器相連，如圖3所示。通過GPRS無線網絡將與MD一609G相連的主控制器中的設備數據傳輸到Internet中的一臺主機上，實現數據遠程透明傳輸。在客戶端電腦下載無線串口通軟件并安裝，設置賬號信息，然后把無線透明傳輸模塊映射到某一個虛擬串口上，這樣就建立了一條從虛擬串口到無線模塊串口的數據通道。這樣，用戶就可以使用遠程監控管理系統軟件對遠端設備進行操作。

    在此過程中，用戶無需具有任何專業通信和服務器搭建或維護的知識，就像使用QQ或MSN一樣方便簡單，隨時可以對遠端設備進行無線遠程訪問。

　　3系統功能及技術特點