最新現(xiàn)代工廠生產(chǎn)監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展.優(yōu)選

1、現(xiàn)代工廠生產(chǎn)監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展 080802125 仲園 引言： 隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代高速自動化生產(chǎn)線流程繁多、控制越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)的監(jiān)控方式是 在各自動化設(shè)備上安裝有觸摸顯示屏， 操作員工在生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控各設(shè)備的運行狀況。 隨著視 頻監(jiān)控和閉路電視技術(shù)的發(fā)展， 一部分有條件的廠家選擇在生產(chǎn)區(qū)安裝監(jiān)控攝像頭， 在監(jiān)控 室集中遠(yuǎn)程監(jiān)控各車間的生產(chǎn)現(xiàn)場情況。 然而，由于眾多高速生產(chǎn)線運行狀況的復(fù)雜和控制 參數(shù)的多樣性， 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控?zé)o法準(zhǔn)確實時地了解生產(chǎn)線的實際運行情況， 而現(xiàn)場操作工人 也不可能隨時守候在設(shè)備的操作面板旁。 為準(zhǔn)確地把生產(chǎn)線上各設(shè)備的運行參數(shù)實時反映在 監(jiān)控人員面前，遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)控必不和

2、少。 本文針對高速自動化生產(chǎn)線上現(xiàn)場監(jiān)控和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的缺陷， 研究了一種基于無線通信 的遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。 它能使設(shè)備的運行參數(shù)， 實時地顯示在監(jiān)控室的監(jiān)控面板上， 配合遠(yuǎn) 程視頻監(jiān)控，為安全高效生產(chǎn)提供保障。 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為設(shè)備維修工作提供了強大的技術(shù)支持， 從國內(nèi)設(shè)備維修工作發(fā)展來看， 隨 著企業(yè)改革的深入和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)備維修在較長一段時間內(nèi)還停留在事后維修、 預(yù)防性維修階段， 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)為實現(xiàn)設(shè)備預(yù)知維修提供了必要的前提條件 和技術(shù)手段， 使傳統(tǒng)的預(yù)防維修上升到預(yù)知維修， 為彌補和克服傳統(tǒng)設(shè)備維修制度的不足創(chuàng) 造了條件設(shè)備預(yù)知維修（或稱狀態(tài)維修） 。以狀態(tài)監(jiān)測

3、為基礎(chǔ)的預(yù)知維修， 是不規(guī)定檢修周 期，但是要定期或連續(xù)地對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測， 并根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的結(jié)果， 查明設(shè) 備有無劣化或故障征兆，再安排在必要時進(jìn)行修理。 縱觀設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的發(fā)展，國內(nèi)設(shè)備管理中采用監(jiān)測診斷技術(shù)工作起步較晚， 但經(jīng)過研究、推廣、應(yīng)用，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)已得到了較高的重視，并有了較快的發(fā)展，在 一些企業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)較好的應(yīng)用于設(shè)備維修中， 有效的避免了因不必要的 拆卸使設(shè)備精度降低，延長了設(shè)備壽命； 減少和避免了重大事故發(fā)生； 減少了維修時間，降 低了維修費用，提高了生產(chǎn)效率。 通過設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在設(shè)備管理中的地位的日趨提升，我們可

4、以清楚的看 到，只有充分掌握設(shè)備運行現(xiàn)狀， 及時找出存在故障的部位和原因， 以及科學(xué)地進(jìn)行趨勢分 析，果斷地采取有效措施，才能有效防止重大設(shè)備事故的發(fā)生，提高設(shè)備的綜合管理水平， 最終給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)備工作者必須掌握 的基本功 。 而數(shù)據(jù)的無線通信傳輸技術(shù)無疑為工業(yè)監(jiān)測提供了一種最佳的傳輸技術(shù)， 它成本低， 受環(huán) 境的約束極小，突破了傳統(tǒng)硬接線的束縛，為工業(yè)生產(chǎn)注入了一股新的活力。 目前， 無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線 基站、無線終端及廊用管理服務(wù)器等組成。 隨著國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的信息化，人們要通信息化開

5、創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商 貿(mào)方式、金融方式、 思想交流方式、 文化教育方式醫(yī)療保健方式以及消費與生活方式。 無線 通信也從同定方式發(fā)展為移動方式，移動通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個階段： 第一階段為 20 年代初至 50 年代初， 主要用于艦船及軍用， 采用短波頻及電子管技術(shù)， 至 該階段末期才出現(xiàn) 150 MHZ VHF 單工汽車公用移動電話系統(tǒng) MTS 。 第二階段為 50 年代到 60 年代，此時頻段擴展至 UHF450MHZ ，器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過 渡，大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。 第三階段為 70 年代初至 80 年代初頻段擴展至 800 MH

6、Z ，美國貝爾研究所提出了蜂窩系 統(tǒng)概念并于 70 年代末進(jìn)行了 AMPS 試驗。 第四階段為 80 年代初至 90 年代末，為第二代數(shù)字移動通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向 個人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)。 第五階段為 90 年代末至今， 隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展， 適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、 移動 計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起，其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合 T 作樣 機研制和現(xiàn)場試驗 T 。 無線通信領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢 ： 無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。 這主要表現(xiàn)在不同的接人技術(shù)具有不同的覆蓋 范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點不同的接人速率。 從公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看。 3

7、G 已經(jīng)成為全球包括中國移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。 從歐美發(fā)達(dá)同家的經(jīng)驗來看，由于其移動話音用戶的普及牢高， 通過發(fā)展用戶實現(xiàn)增長的 模式已成為歷史。 我國政府應(yīng)該給企業(yè)配置更多柏尤線頻率資源，推進(jìn)不同技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃和應(yīng)用工 作。這樣才有利于不同的企業(yè)根據(jù)不同的發(fā)展策略和巾場需求，綜合地規(guī)劃 白己的無線通 信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源的有效配置和利用。 當(dāng)然，政府也需要加強對有限頻率資源的管理。 更遠(yuǎn)的未來，按當(dāng)前專家們的預(yù)想，通信信息網(wǎng)絡(luò)將向下一代網(wǎng)絡(luò) NGN 融合。在未來 NGN 概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將形成一個高帶寬、 IP 化、具有強 QoS 保證的信息通信網(wǎng)絡(luò)平 臺。在這一平臺上，各種接人手段將成為

8、網(wǎng)絡(luò)的觸手，向各個廊用領(lǐng)域延伸。 無線通信領(lǐng)域的發(fā)展前景： 網(wǎng)絡(luò)泛在化推動短距離無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)走向融合。短距離無線通信技術(shù)一直多用 于物流和消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域， 主要實現(xiàn)計費和監(jiān)測功能。 近年來， 隨著通信技術(shù)和集成電路 技術(shù)的發(fā)展， RFID 、 zijbee 、藍(lán)牙等短距離無線技術(shù)開始和蜂窩網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，并衍生出 了一系列新業(yè)務(wù)。 日韓、 歐洲推出的無所不在的網(wǎng)絡(luò)概念， 短距離無線通信也被賦予了關(guān)鍵 的任務(wù)。在香港，首個融合了 RFID 與 3G 技術(shù)的物業(yè)資產(chǎn)管理解決方案已經(jīng)在數(shù)碼港試 用，并達(dá)到了縮短物業(yè)管理人員檢查和響應(yīng)時間的效果。隨著 IPv6 以及物流技術(shù)的發(fā)展， 短距離無線技

9、術(shù)會更多地與蜂窩網(wǎng)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。 視頻、 多媒體業(yè)務(wù)的需求刺激數(shù)字電視廣播和無線通信技術(shù)走向融合。 利用地面數(shù)字電視 廣播技術(shù)為移動用， 用戶提供語音、 視頻節(jié)目也是無線通信技術(shù)的一個發(fā)展方向。 就視頻業(yè) 務(wù)來說，在現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)上開展視頻業(yè)務(wù)存在著網(wǎng)絡(luò)帶寬、功耗、資費以及合適的 商業(yè)模式等問題。 移動與寬帶無線技術(shù)在互補和競爭中走向融合。 移動通信的成功發(fā)展、 寬帶業(yè)務(wù)的迅速增 長以及 Wi Fi 的成功，促成了 WiMAX 、 Flash OFDM 等多種寬帶無線技術(shù)的誕生。 另一方面， WiMAX 的出現(xiàn)又推動了 3G 增強型技術(shù)的發(fā)展。兩者將在互補和相互競爭中 發(fā)展，最終在 4G 時代

10、實現(xiàn)融合。 南于無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動網(wǎng)絡(luò)帶寬不足 的矛盾， 用戶地域分布和對應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢和不足共存的矛盾，此 外，決定了發(fā)展尤線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運用各種技術(shù)手段，從全局和長遠(yuǎn)的眼光出發(fā)，采 取一體化的思路規(guī)劃和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)揮不同技術(shù)的個性， 綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用 戶群對帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求， 達(dá)成尤線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢和綜合能力。 總之， 無線通信 未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：各種無線技術(shù)互補發(fā)展，各盡所長，向接人多元化、網(wǎng)絡(luò)一體化、 應(yīng)用綜合化的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，并逐步實現(xiàn)和寬帶同定網(wǎng)絡(luò)的有機融合。 由于無線數(shù)據(jù)通信不用布線，快速布局，因此具有有線數(shù)據(jù)

11、通信無法比擬的便捷性，在 特殊場合具有不可替代性， 然而， 傳統(tǒng)的有基本射頻集成電路搭建的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)存在 電路復(fù)雜，成本高，傳輸速率低，可靠性差等缺點，因此，我們選擇了一款工業(yè)級內(nèi)置硬件 鏈路層協(xié)議的成本單芯片 PrR2000 型無線收發(fā)器件， 配合單片機及無線通信模塊 PTR2000 進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸， 使得布線工作大大簡化， 并可以達(dá)到實時監(jiān)控的日的。 該器件具有出錯 自動重發(fā)功能，這些特性使得由 PrR2000 構(gòu)建的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有成本低、速率高、 傳輸可靠等優(yōu)點。 監(jiān)測分析技術(shù)的進(jìn)步能在很大程度上改進(jìn)工廠生產(chǎn)的現(xiàn)代檢測系統(tǒng)，不幸的是，這些設(shè) 備的聯(lián)網(wǎng)成本非常高或不現(xiàn)實， 工

12、業(yè)無線技術(shù)提供獨立于硬接線網(wǎng)的另一種方法， 具有低的 成本和更好的可靠性。 但是，必須注意： 選擇最好的技術(shù)和無線硬件確保建立一個成功的系 統(tǒng)。 在以后的工業(yè)生產(chǎn)中，無線通信將以其獨特的優(yōu)勢，在更廣的領(lǐng)域發(fā)揮它更大的作用， 實現(xiàn)生產(chǎn)的高度自動化。 參考文獻(xiàn)： 1 、唐為義 .便攜式多點溫度采集系統(tǒng) . 儀表技術(shù)與傳感器 ， 2007.11 2 、譚民，劉禹 等編著 . RFID 技術(shù)系統(tǒng)工程及應(yīng)用指南 .機械工業(yè)出版社， 2007 年 4 月 第一版 3 、游戰(zhàn)清， 李蘇劍 等編著 .無線射頻識別技術(shù) (RFID) 理論與應(yīng)用 . 電子工業(yè)出版社， 2004 年 10 月第一版 4. 、林占江

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17、 快速普及，越來越多的基于單片機為微控制器的的測控設(shè)備或智能儀器儀表都需要通過互聯(lián) 網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或傳輸數(shù)據(jù)。 因為環(huán)境還有其他因素等， 傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)通信有著自身的 局限性， 而新新的無線技術(shù)通信是我們看到了更為廣闊的天地， 使用無線通信技術(shù)更方便節(jié) 約和環(huán)保。 通信是電子信息產(chǎn)業(yè)的支柱，隨著 PC 的成熟通信業(yè)的地位日顯重要 ，特別是無線通信正 成為增長英特爾 (中國 )有限公司通訊業(yè)務(wù)事業(yè)部引擎。 2003 技術(shù)支持經(jīng)理張志斌先生年估 計全球共銷售了 4.6 億部手機 ，比上年增長了 1 5%，預(yù)計今年將續(xù)增 8.7%，達(dá) 5億部。增長率 雖不算高 ，但增長的絕對數(shù) 4000 萬部卻不

18、可小視。 Isuppli 公司預(yù)測 200207 年間移動 通信電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)將以 4.9% 的年均增長率發(fā)展 ，屆時將達(dá) 1.5 千億美元。 通信業(yè)兩大趨勢 目前 ，通信行業(yè)變化有兩大趨勢 :移動性和模塊化。借助無線技術(shù)人們現(xiàn)在幾乎能夠隨時隨地 向任何人、或任意設(shè)備提供內(nèi)容 ，這將會對市場產(chǎn)生影響。盡管無線技術(shù)才剛剛起步，但它已 經(jīng)在全球迅速推廣開來。隨著帶寬、覆蓋范圍、安全性和功能的不斷發(fā)展，其增長潛力將一 片光明。 國內(nèi)無線通信真正的發(fā)展大約在上個世紀(jì) 80、 90 年代剛剛起步，經(jīng)過幾十年的探索， 經(jīng)歷了由第二代數(shù)字移動通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)。 90 年代末至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動 多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起。 無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。 這主要表現(xiàn)在不同的接人技術(shù)具有不同的覆蓋 范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點不同的接人速率。 從公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展來看。 3G 已經(jīng)成為全球包括中國移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主要進(jìn)程。從 歐美發(fā)達(dá)同家的經(jīng)驗來看， 由于其移動話音用戶的普