導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：利用PIC16C76單片機(jī)和Modem芯片MSM7512B開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集儀，通過(guò)電話網(wǎng)傳送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)機(jī)處理遠(yuǎn)程采集的信號(hào)并顯示處理結(jié)構(gòu)，用戶可在現(xiàn)有軟件平臺(tái)上，開(kāi)發(fā)適合機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程維護(hù)機(jī)電產(chǎn)品

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和故障診斷的研究得到了有識(shí)之士的廣泛注意，如大型火電機(jī)組和大型復(fù)雜設(shè)備的遠(yuǎn)程故障診斷[1][2]、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[3]。

可惜目前沒(méi)有一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和可進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)。筆者旨在開(kāi)發(fā)一套中小型機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和維護(hù)系統(tǒng)的平臺(tái)，客戶可以在平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，縮短開(kāi)發(fā)各具體機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品的周期。

1遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件框圖

數(shù)據(jù)采集量含有開(kāi)關(guān)量和模擬量。現(xiàn)有大多數(shù)據(jù)據(jù)采集儀采用微機(jī)、內(nèi)插A/D采集板和開(kāi)關(guān)量采集板，造價(jià)高、體積大、攜帶不方便。采用帶有A/D通道的PIC系列單片機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，性價(jià)比將得到較大的提高。這對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)有著很大的意義。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖1。

現(xiàn)場(chǎng)采集采用自行開(kāi)發(fā)的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集儀。該數(shù)據(jù)采集儀含有Modem芯片，可直接與電話網(wǎng)相連。不同地方的數(shù)據(jù)采集儀可通過(guò)撥號(hào)與維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)聯(lián)系，得到維護(hù)中心的應(yīng)答信號(hào)后才可以把采集數(shù)據(jù)傳送上去。數(shù)據(jù)采集儀僅把A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量直接上傳，標(biāo)度變換工作留給維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)完成，這使得數(shù)據(jù)采集儀具有較好的通用性。對(duì)某一機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)或數(shù)據(jù)采集僅改變維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)軟件即可解決。

圖2數(shù)據(jù)采集儀硬件原理圖

2數(shù)據(jù)采集儀的硬件電路

該采集儀硬件原理如圖2所示。最多采集48點(diǎn)，可以滿足大部分小型機(jī)電產(chǎn)品測(cè)試點(diǎn)數(shù)的需要。不同的產(chǎn)品采集點(diǎn)數(shù)不同，采集的點(diǎn)數(shù)由維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)發(fā)送下來(lái)。不同采集點(diǎn)當(dāng)選，用不同的轉(zhuǎn)接頭，把未采集的點(diǎn)對(duì)地短接起來(lái)，抑制干擾。考慮到現(xiàn)場(chǎng)人員操作方便，維護(hù)中心的電話號(hào)碼固定在PIC16C76芯片中。按下按鈕K，RB4=0，繼電器J通電，常閉觸頭J1閉合，接通電話線。固化在PIC16C76芯片中的電話號(hào)碼通過(guò)RC4送給撥號(hào)芯片HT9200A。拔號(hào)期間指示燈D1閃亮，撥通并得到PC機(jī)的命令，RB4繼續(xù)為0，指示燈D1常亮，此時(shí)可以進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的傳送。若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能撥通，RB4=1，繼電器繼電，指示燈D1滅，可再次按K鍵進(jìn)行撥號(hào)。為減小體積，采用超小型PS系列的開(kāi)關(guān)電源模塊PS0500AC5SR。

PIC16C76單片機(jī)內(nèi)含復(fù)位電路，可采用片外復(fù)位和上電片內(nèi)自行復(fù)位，圖2選擇上電片內(nèi)復(fù)位。PIC16C76內(nèi)含看門狗電路、368字節(jié)RAM和8K字節(jié)ROM、5路A/D轉(zhuǎn)換。這里僅用到RA0一路，通過(guò)多路模塊轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)MC54HC4051芯片擴(kuò)展采集路數(shù)。每一片多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有8路，共采用6片。某一片多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的INH為高電平時(shí)，依據(jù)RB0、RB1、RB2的取值選擇某一路送到RA0。MC74HC04是六反相器，把74LS138選中的某一低電平信號(hào)反相變?yōu)楦唠娖剑瑥亩x中多路模擬轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的某一片。MSM7512B是1200bps的半雙工FSKModem芯片，外圍接口電路簡(jiǎn)單。Mod1、Mod2控制MSM7512B的工作模式——調(diào)制/解調(diào)/掉電模式。RS是模擬信號(hào)輸出使能控制端，CD是輸入檢測(cè)的指示端。EAI為外部信號(hào)輸入端，音頻發(fā)生器HT9200A產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)EAI送給模擬輸出端AO，AI為模擬輸入端。

由于遠(yuǎn)程傳輸信號(hào)，直接從MSM7512B的AO端輸出后通過(guò)600Ω的耦合變壓器送到電話網(wǎng)上，功率太小。實(shí)踐證明無(wú)法地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集儀之間的正確通信，故采用LM324進(jìn)行運(yùn)算放大。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)證，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確通信。

3軟件設(shè)計(jì)

3.1PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)

PC機(jī)的軟件采用VisualC++5.0編寫。不同的機(jī)電產(chǎn)品采集點(diǎn)不同，各點(diǎn)的名稱、標(biāo)度變換不相同，系統(tǒng)故障診斷程序也不可能相同。程序框圖3中的參數(shù)名、正常值及點(diǎn)數(shù)表格顯示子程序，標(biāo)度變換子程序和故障診斷子程序源碼開(kāi)放，客戶可利用現(xiàn)的軟件平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)成某一產(chǎn)品所需的應(yīng)用軟件。

3.2數(shù)據(jù)采集儀的程序設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集儀根據(jù)PC機(jī)發(fā)來(lái)的采集點(diǎn)數(shù)進(jìn)行采集，把采集到的數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)。不管是開(kāi)關(guān)量還是模擬量，均當(dāng)作模擬量通過(guò)RA0進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成8位數(shù)字量。程序框圖見(jiàn)圖4。

4應(yīng)用實(shí)例

把系統(tǒng)應(yīng)用到筆者開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目——全自動(dòng)三帶同時(shí)捆扎大把捆鈔機(jī)上。實(shí)驗(yàn)證實(shí)系統(tǒng)可以可靠遠(yuǎn)程采集大把捆鈔機(jī)的有關(guān)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用表格的形式反映開(kāi)關(guān)狀態(tài)是否正確，幫助維護(hù)人員修復(fù)故障。有關(guān)大把捆鈔機(jī)介紹見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]。

表1是縱帶帶頭送得太長(zhǎng)時(shí)的待機(jī)時(shí)刻開(kāi)關(guān)狀態(tài)表。從表1可知縱帶光電開(kāi)關(guān)出問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法檢測(cè)縱帶頭到位信號(hào)，縱送帶電機(jī)僅靠延時(shí)停，出現(xiàn)送帶過(guò)長(zhǎng)的故障。大把捆故障診斷程序有一定的難度，目前仍是靠技術(shù)人員根據(jù)測(cè)試狀態(tài)和表格提示判斷故障點(diǎn)。

（1）采用PIC16C76單片機(jī)與MSM7512B結(jié)合，開(kāi)發(fā)出可直接連到公用電話網(wǎng)上的數(shù)據(jù)采集儀，經(jīng)驗(yàn)證可靠。

（2）系統(tǒng)可應(yīng)用于部分中小型機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程維護(hù)。不同系統(tǒng)，需要客戶在現(xiàn)有軟件平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

（3）系統(tǒng)最多采集點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量當(dāng)作模擬量采集，輸入電壓為0～+5V。超過(guò)或不在這一范圍應(yīng)通過(guò)分壓變換后輸入。

（4）設(shè)計(jì)出一套通用性強(qiáng)，易于二次開(kāi)發(fā)的軟件平臺(tái)是相當(dāng)重要的。PC機(jī)的軟件平臺(tái)有待于進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)。

提示（1）縱帶檢測(cè)片卡阻；

（2）光電開(kāi)關(guān)壞掉；

（3）連接光電開(kāi)關(guān)與電路板的導(dǎo)線斷掉。