[发明专利]一种基于CAN总线的车间监控报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的车间监控报警系统，特别是采用了CAN现场总线技术，分布式控制模式实现每个生产车间及办公区的分散控制与集中管理，提高了监控报警系统的可靠性，实现车间报警的智能控制。

背景技术

在国内外市场对提高工厂生产效率和生产安全的推动下，中国各类监控报警系统也不断的涌现。可目前中国的监控报警系统大部分只能实现点对点的通信及依靠人工记录的模式。基于CAN总线的车间监控报警系统是集电子技术、通讯技术、计算机技术和传感器技术等一系列高新技术于一体的自动控制系统。该集控系统能够接收所有现场的错误信号输入，并通过计算机实现对所有生产车间的远程监控，使整个车间设备运行在最佳状态，还可以大大降低作业人员的劳动强度。

现代车间监控系统种类繁多，控制系统的结构各异。如(1)继电器控制系统，该系统采用继电器开关通知监控系统车间的错误信号，控制方法简单，不过由于车间的点数较多，布线起来比较麻烦。(2)基于PLC的点对点控制系统，基于PLC的监控报警系统是由PLC、各种输入信号及输出报警组成的控制系统。以PLC为核心的系统需要的硬件及软件都能从市场买到，但总体价格昂贵，且布线较为复杂。(3)集中式车间报警监控系统，所有输入、输出功能都由控制器集中控制，一旦控制器发生故障将会使整个系统瘫痪。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述技术问题存在的不足，提供一种成本低、功能强、可靠性高的车间监控报警系统，由系统监控主机、车间控制器、办公区报警控制器组成。每个生产车间都设有一个控制器，控制器设有键盘输入、蜂鸣器及相应的LED显示灯；办公区控制器能接受车间传来的信号，通过LED灯显示相应的错误，并驱动蜂鸣器提示办公人员；中央监控室设置一台电脑主机，能通过CAN现场总线接受并记录现场传来的各种错误信号，可以在LCD显示屏查询实时错误信号，及历史错误信号。每个车间控制器均通过CAN总线与办公区域连接，并通过CAN总线与系统监控主机进行数据通讯。

本发明，所述的车间控制器包括微控制器、在线编程接口、数字量输入模块、数字量输出模块和CAN总线通讯接口。

车间控制器中的微控制器采用MICROCHIP的PIC 16F系统单片机，数字量输入模块实现了6*6共36个键盘按键的输入，通过键盘控制芯片ZLG7290对每个按键进行识别，这样微控制器就能识别出不同的按钮以完成相应的功能；数字量输出模块实现了相应错误信号指示灯的功能，一共有36个指示灯，通过ZLG7290来实现控制，另外数字量输出模块还实现了控制蜂鸣器的功能。CAN总线通讯接口则通过总线收发驱动模块CTM1050实现了和办公区控制器、中间监控器的通讯，传送相应的错误信号。

本发明，所述的办公区控制器包括微控制器、在线编程接口、数字量输入模块、数字量输出模块和CAN总线通讯接口。

办公区控制器中的微控制器采用MICROCHIP的PIC 16F系统单片机，数字量输入模块通过2个按键输入实现异常情况处理及异常情况处理完毕功能，数字量输出模块则是通过驱动红、黄两种颜色LED灯，表示处于异常情况发生或者异常情况处理中两种状态，通过相应的按键输入进行状态切换，CAN总线通讯接口负责接受车间控制器发过来的各种错误信号。

本发明，所述的系统监控报警主机包括管理模块、设置模块、显示模块、查询模块、组态模块和帮助模块。

其中管理模块用于系统的基本管理，包括系统登录，通讯，用户管理，同步时钟，系统退出。设置模块包括各种系统参数的设置。显示模块和查询模块能够实时准确地向管理人员显示车间内的各种设备的运行状态、错误信号及历史错误信号。组态模块是主要面向系统的输入输出口、CAN通讯卡的操作。帮助模块主要包括对系统的总体说明、使用指南等。

本发明的有益效果是：

1、各个车间都由一个车间控制器独立控制，构成分布式控制模式，便于系统扩展。某个车间的控制器发生故障不会对整个系统造成影响。

2、利用CAN总线的冲突仲裁机制和多主通讯结构实现各个节点控制器和系统管理主机间信息交换高速可靠。

3、本监控报警系统设备成本低、功能强、可靠性高，易于推广使用。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

一种基于CAN现场总线的车间监控报警系统，由系统监控主机、车间控制器、办公区报警控制器组成。每个车间控制器及办公区控制器均与CAN总线网络连接，并通过CAN总线与系统监控主机进行数据通讯。