HL-MKJK遠程無線網(wǎng)絡監(jiān)控便攜控制裝置

一、項目背景

隨著技術進步和設備更新，設備智能化、自動化程度越來越高，同時隨著企業(yè)高質量的發(fā)展，減人提效的推進，無人值守設備越來越多，新技術、新工藝、新裝備管控不到位、操作不熟練帶來的風險也越來越大，推廣采用與時俱進的管理辦法迫在眉睫。

1.功能：實現(xiàn)與各種儀表的數(shù)據(jù)采集、處理，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后上傳到服務器平臺，同時服務器平臺可對物聯(lián)網(wǎng)模塊下達指令，配合擴展板模塊實現(xiàn)遠程控制。

2.組成：由物聯(lián)網(wǎng)云平臺、采集通信模塊與擴展模塊組成，其中采集通信模組包括：4G通信模塊、網(wǎng)口模塊、主控模塊、485通信模塊以及指示燈模塊。擴展模塊配有4路輸入檢測與4路輸出驅動電路，模塊功能參數(shù)如下：

采集與通信模塊

模塊可以通過RS-485接口，利用ModbusRTU協(xié)議采集儀表和PLC的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)按照三向物聯(lián)網(wǎng)服務器平臺的協(xié)議進行打包，然后通過4G模塊或網(wǎng)口模塊上傳到服務器平臺進行數(shù)據(jù)解析并顯示，同時服務器平臺可以發(fā)送相應的控制指令到通信模塊，完成對應的ModbusRTU設備或者對擴展板模塊進行數(shù)據(jù)傳輸。

物聯(lián)網(wǎng)底板：該模塊作為智能物聯(lián)網(wǎng)模塊的橋梁，上面搭載了24V電源輸入端子、3.3V電源轉換集成電路、固件更新接口、網(wǎng)絡模式切換按鈕、兩路RS-485接口、與4G模塊相兼容的單排母接口、與主控模塊兼容的雙排母接口、與擴展板相連的排線口、與網(wǎng)口模塊相連的過孔以及與指示燈面板相連的通孔與焊盤。該模塊設計集成度超高，兼容性好，在產(chǎn)品損壞更換或硬件模塊更新時可以直接將模塊替換而無需更換底板。

網(wǎng)口模塊：模塊采用ARM內核，支持TCP Server、TCP Client、UDP Client、UDP Server、Httpd Client 多種工作模式，支持Modbus網(wǎng)關功能。模塊用于實現(xiàn)串口到以太網(wǎng)口的數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸，模塊內部完成協(xié)議轉換，數(shù)據(jù)包，通過簡單設置即可工作細節(jié)。網(wǎng)口參數(shù)可以通過內置網(wǎng)頁也可以通過設置軟件或串口發(fā)送AT指令的方式進行設置，一次設置保存。采用雙網(wǎng)口結構,分為外網(wǎng)口與內網(wǎng)口。外網(wǎng)口用于與外網(wǎng)連接將信息發(fā)送到云端服務器平臺，內網(wǎng)口用于MosbusRTU協(xié)議與MosbusTCP協(xié)議相互轉換，可用于兼容僅支持ModbusTCP協(xié)議和網(wǎng)口相連的設備。

4G模塊：模塊采用4G通信模組與Arm Cortex-M0+

內核的低功耗控制器相集成的4G模塊，模塊是一款帶分集接收功能的4G多模全網(wǎng)通無線通信模塊，該模塊支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GPRS五模。模塊支持多輸入多輸出技術（MIMO），即在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而降低誤碼率，改善通信質量。整體的4G模塊利用Arm Cortex-M0+內核控制實現(xiàn)4G模塊自動運行，故障重啟，斷開連接，參數(shù)修改與保存等功能。

核心控制模塊：核心控制模塊由Arm Cortex-M4內核高性能微控制器及外圍電路組成，運行主頻可達168MHZ，模塊配有固件燒錄口，方便調試。模塊控制固件采用了FreeRTOS實時操作系統(tǒng)，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。模塊利用FreeRTOS實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)分任務管理，使程序處理效率大大增加。

擴展板模塊

該模塊由4路繼電器輸出接口，4路輸入檢測接口，指示燈以及電源接口組成，主要用于配合采集與通訊模塊工作，達到服務器平臺遠程控制繼電器輸出，從而控制繼電器上的用電器通斷。

二、HL-MKJK遠程無線網(wǎng)絡監(jiān)控便攜控制裝置技術方案

把運行的大型設備，例如提升機、主通風機、空氣壓縮機及主運皮帶系統(tǒng)運行，在手機上能啟動停止提升機、主通風機、空氣壓縮機及主運皮帶系統(tǒng)，能在便攜式實訓裝置上分別啟動停止提升機、主通風機、空氣壓縮機及主運皮帶系統(tǒng)，能實時監(jiān)控提升機、主通風機、空氣壓縮機及主運皮帶系統(tǒng)運行情況（包括是否運行、運行參數(shù)），提升機、主通風機、空氣壓縮機及主運皮帶系統(tǒng)這四套系統(tǒng)用聲光表示，例如啟動提升機，顯示“提升機運行”并語音“提升機運行”，停止提升機，顯示“提升機停止”并語音“提升機停止”，其他三套如此處理，設計電流、電壓模擬量信號，手機能夠監(jiān)測到，并設計手動試驗，模擬量變化超出預定值手機告警功能，能夠實現(xiàn)參數(shù)變化超出預定值即可就地停止也能遠程停止的功能。

HL-MKJK遠程無線網(wǎng)絡監(jiān)控便攜控制裝置功能：

有切換開關，實現(xiàn)便攜式實訓裝置就地功能、實訓功能、實用功能和手機上無線遠程監(jiān)控功能；

顯示文字內容和語音報警內容可以通過手機根據(jù)需要編輯。

便攜式實訓裝置功能：①啟動提升機，顯示“提升機運行”同時語音一次“提升機運行”，隨后“提升機運行”一直顯示，并顯示提升機電流（120A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。②啟動主通風機，顯示“主通風機運行”同時語音一次“主通風機運行”，隨后“主通風機運行”一直顯示，并顯示主通風機電流（60A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。③啟動空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機運行”同時語音一次“空氣壓縮機運行”，隨后“空氣壓縮機運行”一直顯示，并顯示空氣壓縮機電流（39A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。④啟動主運皮帶機，顯示“主運皮帶機運行”同時語音一次“主運皮帶機運行”，隨后“主運皮帶機運行”一直顯示，并顯示主運皮帶機電流（136A）、電壓模擬量信號(380V)，當主運皮帶機停止，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零。

手機上組態(tài)界面無線遠程監(jiān)控功能：①能在手機上啟動提升機，顯示“提升機運行”同時語音一次“提升機運行”，隨后“提升機運行”一直顯示，并在手機上顯示提升機電流（120A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，在手機上顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。②能在手機上啟動主通風機，顯示“主通風機運行”同時語音一次“主通風機運行”，隨后“主通風機運行”一直顯示，并在手機上顯示主通風機電流（60A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，在手機上顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。③能在手機上啟動空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機運行”同時語音一次“空氣壓縮機運行”，隨后“空氣壓縮機運行”一直顯示，并在手機上顯示空氣壓縮機電流（39A）、電壓模擬量信號(6kV)，當停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，在手機上顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零。④能在手機上啟動主運皮帶機，顯示“主運皮帶機運行”同時語音一次“主運皮帶機運行”，隨后“主運皮帶機運行”一直顯示，并在手機上顯示主運皮帶機電流（136A）、電壓模擬量信號(380V)，當主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，在手機上顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零。

實訓功能，便攜式實訓裝置就地和在手機上都可以操作，攜式實訓裝置和在手機上顯示組態(tài)界面及語音:①當提升機運行時，顯示“提升機運行”亮，顯示提升機電流（120A）、電壓模擬量信號(6kV)，在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調提升機電流大小：標準120A，當電流調小到標準65%時（也可以調到其他比例），即78A，語音報警“欠負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電流調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即138A，語音報警“過負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調提升機電壓大小：標準6kV，當電壓調小到標準85%時（也可以調到其他比例），即5.1kV，語音報警“欠電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電壓調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即6.9kV，語音報警“過電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

當提升機運行時，顯示“提升機運行”亮，并顯示提升機電流（120A）、電壓模擬量信號(6kV)，在攜式實訓裝置就地和在手機上，按下提升機故障試驗按鈕，語音報警“提升機故障”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），并自動停止提升機，顯示“提升機停止”并語音一次“提升機停止”，顯示提升機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

②當主通風機運行時，顯示“主通風機運行”亮，顯示主通風機電流（60A）、電壓模擬量信號(6kV)，在攜式實訓裝置就地和在手機上，能調主通風機電流大小：標準60A，當電流調小到標準65%時（也可以調到其他比例），即39A，語音報警“欠負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止提升機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電流調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即69A，語音報警“過負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調主通風機電壓大小：標準6kV，當電壓調小到標準85%時（也可以調到其他比例），即5.1kV，語音報警“欠電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電壓調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即6.9kV，語音報警“過電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音一次“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

當主通風機運行時，顯示“主通風機運行”亮，并顯示主通風機電流（60A）、電壓模擬量信號(6kV)，在便攜式實訓裝置就地和在手機上，按下主通風機故障試驗按鈕，語音報警“主通風機故障”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），并自動停止主通風機，顯示“主通風機停止”并語音“主通風機停止”，顯示主通風機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

③當空氣壓縮機運行時，顯示“空氣壓縮機運行”亮，顯示空氣壓縮機電流（39A）、電壓模擬量信號(6kV)，在攜式實訓裝置就地和在手機上，能調空氣壓縮機電流大小：標準39A，當電流調小到標準65%時（也可以調到其他比例），即25.4A，語音報警“欠負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電流調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即44.9A，語音報警“過負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調空氣壓縮機電壓大小：標準6kV，當電壓調小到標準85%時（也可以調到其他比例），即5.1kV，語音報警“欠電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；當電壓調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即6.9kV，語音報警“過電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

當空氣壓縮機運行時，顯示“空氣壓縮機運行”亮，并顯示空氣壓縮機電流（39A）、電壓模擬量信號(6kV)，在便攜式實訓裝置就地和在手機上，按下空氣壓縮機故障試驗按鈕，語音報警“空氣壓縮機故障”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），并自動停止空氣壓縮機，顯示“空氣壓縮機停止”并語音一次“空氣壓縮機停止”，顯示空氣壓縮機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

④當主運皮帶機運行時，顯示“主運皮帶機運行”亮，顯示主運皮帶機電流（136A）、電壓模擬量信號(380V)，在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調主運皮帶機電流大小：標準136A，當電流調小到標準65%時（也可以調到其他比例），即88.4A，語音報警“欠負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零；當電流調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即156.4A，語音報警“過負荷運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零；在便攜式實訓裝置就地和在手機上，能調主運皮帶機電壓大小：標準380V，當電壓調小到標準85%時（也可以調到其他比例），即247V，語音報警“欠電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零；當電壓調大到標準115%時（也可以調到其他比例），即437V，語音報警“過電壓運行”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），延時10s(時間可以調大小)，自動停止主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0V)均為零；

當主運皮帶機運行時，顯示“主運皮帶機運行”亮，并有顯示主運皮帶機電流（136A）、電壓模擬量信號(380V)，在便攜式實訓裝置就地和在手機上，按下主運皮帶機故障試驗按鈕，語音報警“主運皮帶機故障”（報警時間可以調節(jié)1s或若干s），并自動停止主運皮帶機，顯示“主運皮帶機停止”并語音一次“主運皮帶機停止”，顯示主運皮帶機電流（0A）、電壓模擬量信號(0kV)均為零；

　無線遠程控制生產(chǎn)現(xiàn)場設備實用功能：

　Ａ有四組開關量輸出，控制四處現(xiàn)場設備啟動及停止；

　Ｂ接收四組開關量反饋可以在手機控制界面上顯示四處現(xiàn)場設備啟動及停止；

　Ｃ有四組開模擬量輸出：

①DC  0~+20mA（可以根據(jù)需要調節(jié)）；

②DC  0~-20mA（可以根據(jù)需要調節(jié)）；

③DC  0~-10V（可以根據(jù)需要調節(jié)）；

④DC  0+10V（可以根據(jù)需要調節(jié)）。

Ｄ接收四組模擬量反饋可以在手機控制界面上顯示DC  0~+20mA（可以根據(jù)需要調節(jié)）；DC  0~-20mA（可以根據(jù)需要調節(jié)）；DC  0~-10V（可以根據(jù)需要調節(jié)）；DC  0+10V（可以根據(jù)需要調節(jié)）。