孙 坤,姚玉莹

(西安工程大学 计算机科学学院,陕西 西安710600)

纺织行业是我国的传统行业,针对生产车间织机多、人员多、生产数据采集海量等问题进行管理信息化升级。从传统行业数字化升级出发,通过对织机实时运行相关数据的采集及历史数据的分析,研究开发了一种织机运行数据的实时监测及运行状态检测系统,有效改善了织机管理效率低下、容易出错、人力资源利用率低、难以整体管理的问题。

1 系统架构设计

系统由上位机和下位机两部分组成,下位机利用MODBUS通讯协议与PLC进行实时数据交互并对数据持久化,然后通过TCP/IP协议将实时数据打包发送给上位机,上位机对实时数据可视化呈现,并通过故障树对实时数据进行织机运行状态判断。下位机主要功能模块包括PLC数据帧解析、实时数据分析采集、数据库存储、TCP/IP连接、实时数据发送。

PLC内由相关传感器采集织机运行数据,包括班组产量、单机台产量、织机车速、温度、运行状态、当日生产统计等相关数据,上位机主要功能模块包括接收数据解析、可视化呈现、数据库访问、实时状态分析、生产进度跟踪。前者为后者提供了数据基础。

2 MODBUS协议的数据采集中间件设计

2.1 系统功能模块设计

根据MODBUS通讯协议向PLC发送数据请求,得到数据帧后进行解析,数据帧包括地址域、功能码、数据、差错校验。内容主要有织机运行状态、单台产量、运行数据监测、故障时间统计、当日生产统计与织机生产进度跟踪。结构如图1所示。……