物聯(lián)網(wǎng)的叉車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測平臺探討

周維和

物聯(lián)網(wǎng)的叉車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測平臺探討

周維和

（林德（中國）物料搬運有限公司，福建 廈門 361009）

隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了提高系統(tǒng)的準確性，必須積極采用先進的技術(shù)對原有叉車系統(tǒng)進行改造。目前來看，中國大多數(shù)的電動叉車系統(tǒng)還存在時效性差、不夠靈活、數(shù)據(jù)信息利用效率不高等問題，通過利用互聯(lián)網(wǎng)對電動叉車系統(tǒng)進行改造，能夠?qū)崿F(xiàn)倉儲式電動叉車數(shù)據(jù)狀態(tài)的收集與整理，結(jié)合嵌入式技術(shù)、通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，保證電動叉車遠程監(jiān)控系統(tǒng)的信息獲取實效性與靈活性，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控，確保對電動叉車遠程狀態(tài)進行實時診斷，保證數(shù)據(jù)服務(wù)的總體效果。

物聯(lián)網(wǎng)；叉車系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)檢測平臺；上載測試

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)在各行各業(yè)中應(yīng)用愈加廣泛，為行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了契機。利用物聯(lián)網(wǎng)可加強對電動叉車系統(tǒng)的遠程物理監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)電動叉車系統(tǒng)存在的故障，進行診斷，保證電動叉車系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

1 系統(tǒng)設(shè)計

為了確保整車狀態(tài)，保障最佳智能化叉車作業(yè)的有效實現(xiàn)，必須積極運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對整個叉車系統(tǒng)的數(shù)據(jù)狀態(tài)信息進行采集，保證服務(wù)器能夠快速準確獲得相應(yīng)的參數(shù)，還能夠直接通過PC、移動客戶端對數(shù)據(jù)參數(shù)進行實時顯示。利用自動車輛數(shù)據(jù)采集控制器能夠在服務(wù)器接受請求之后，立即建立連接對話，實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控。在實際生產(chǎn)過程中，PLC對電氣控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，可以確保參數(shù)設(shè)定精準性，及時發(fā)現(xiàn)并且修改不合理的參數(shù)問題；生產(chǎn)過程中，工藝參數(shù)會被計算機存儲，工作人員應(yīng)嚴格按照生產(chǎn)要求，對澆注的參數(shù)進行合理控制，確保整個澆注參數(shù)符合要求，PID調(diào)節(jié)參數(shù)以及結(jié)晶器振動，也能夠?qū)?shù)中的尺寸、長度、表面溫度、截面參數(shù)等進行在線修正。在監(jiān)視操作系統(tǒng)中，操作站安裝高清攝像頭，能夠?qū)φ麄€操作站的狀況進行實時拍攝，進而傳輸至控制中心，利用主畫面便于對自動叉車系統(tǒng)生產(chǎn)線進行實時的分析，通過操作系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備，管理人員點擊鼠標，對工藝畫面進行操作，快速對不同的工藝流程進行切換，從而用直觀的方式把生產(chǎn)畫面進行更好反映，提供真實可靠的生產(chǎn)流程監(jiān)控方式。

在選用PLC進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計之后，必須熟悉所選用的PLC機型，而且應(yīng)該對基本的操作指令和功能命令進行全面分析，確保指令的執(zhí)行安全可靠，明確程序的存儲容量，如果不能夠適應(yīng)環(huán)境發(fā)展的要求，很容易導致系統(tǒng)發(fā)生崩潰，對通訊接口通信協(xié)議也會造成較大的影響。在PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計時，還應(yīng)該尋求廠家的幫助，明確網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件設(shè)計的詳細資料，應(yīng)該嚴格根據(jù)系統(tǒng)的大小來制定工作站的層級。在軟件編制時，應(yīng)該選用熟悉的PLC產(chǎn)品，并且對說明書進行詳細閱讀，所采用的圖形編程器或者軟件包編程，也必須實現(xiàn)直接編程。如果采用手持編程器進行編程，則必須運用梯形圖進行編程，有效減少錯誤，在編程完成之后要確保PLC進行空轉(zhuǎn)，等所有動作完成之后，才能夠在設(shè)備上開始快速調(diào)試?？删幊踢壿嬁刂破髂軌蜻m應(yīng)工業(yè)環(huán)境，通過內(nèi)部存儲、執(zhí)行邏輯、運算、定時技術(shù)、順序控制等操作指令，確保機械生產(chǎn)的過程實現(xiàn)全自動管理。自動化控制技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用可以促進冶金行業(yè)的快速發(fā)展，提高中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、自動化的控制水平、自身的綜合競爭優(yōu)勢。直流與交流控制系統(tǒng)電動叉車如圖1所示。

圖1 直流與交流控制系統(tǒng)電動叉車

2 物聯(lián)網(wǎng)三層體系的實現(xiàn)

2.1 感知層

物聯(lián)網(wǎng)的感知層能夠?qū)﹄妱硬孳囘\行狀態(tài)信息進行自動化處理，通過叉車控制器狀態(tài)信息主控單元，可以對電動叉車系統(tǒng)的各種運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。CAN通訊模塊屬于分散式數(shù)據(jù)通訊的方式，能夠用于工業(yè)監(jiān)控和監(jiān)測系統(tǒng)。無線Wi-Fi模塊CC3100由于包含嵌入式TCP/IP堆棧，因此可以確保叉車系統(tǒng)能夠快速地與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)進行連接，避免了初始成本，還能夠長期支持。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層能夠?qū)φ麄€物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行傳輸，提供輔助功能，形成BSS基本服務(wù)組，在基本服務(wù)組內(nèi)部所有站點的使用頻率都保持一致，如果叉車活動范圍非常大，則必須要有較大的倉儲服務(wù)空間，要拓展基本服務(wù)組為服務(wù)結(jié)合。通過兩個基本服務(wù)組，共同實現(xiàn)不同的空間漫游，確保電動叉車系統(tǒng)的活動范圍得到延伸，集合ESS擴展服務(wù)。

2.3 應(yīng)用層

電動叉車物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺能夠?qū)λ胁孳嚁?shù)據(jù)信息進行快速處理，同時能夠?qū)Ω鞣N故障隱患進行全面預測，為客戶端提供相應(yīng)的管理服務(wù)。應(yīng)用層也屬于人機交互平臺，包括用戶、生產(chǎn)商、運營商都能夠直接利用應(yīng)用層登錄到電動叉車遠程監(jiān)控系統(tǒng)，有各自不同的權(quán)限和相應(yīng)的管理功能，操作人員只需要輸入賬號密碼就能夠獲得相應(yīng)的服務(wù)，在應(yīng)用層上可以確保數(shù)據(jù)價值得到充分發(fā)揮。

3 狀態(tài)信息主控單元軟件

在電動叉車遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，信息化模塊初始完畢后，可以直接作為STA節(jié)點，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，保證存儲的服務(wù)數(shù)據(jù)能夠與AP站點連接，實現(xiàn)叉車身份信息驗證。

在狀態(tài)信息主控模塊中，工作狀態(tài)包括本地模式、報文模式以及實時通訊模式三種類型，其中本地模塊主要是由于模塊化初始完成階段，沒有連接網(wǎng)絡(luò)或者服務(wù)器訪問受限，可直接利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)所存儲的數(shù)據(jù)信息進行自動化存儲，避免數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題。報文模式能夠連接到服務(wù)器中，通過利用CAN總線數(shù)據(jù)信息xml格式，對所獲得的數(shù)據(jù)信息以報文的方式傳輸至服務(wù)器，能夠獲得叉車的實時狀態(tài)。實時通訊模式能夠直接將服務(wù)器接收的報文信息進行快速準確監(jiān)測，還能夠?qū)Σ孳嚨膶崟r狀態(tài)進行獲取，保證狀態(tài)主控信息模塊正常運行。

4 叉車模擬數(shù)據(jù)上載測試

在報文模式下，通過對模擬數(shù)據(jù)信息進行上載測試，能夠判斷整個數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Чㄟ^利用報文對叉車的各種狀態(tài)參數(shù)進行上傳，利用開發(fā)板向服務(wù)器發(fā)送報文，服務(wù)器隨后對報文進行解讀，存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)部。在實際測試的過程中，通過利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手的軟件，對整個叉車物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)狀態(tài)信息進行模擬實驗。在上載狀態(tài)下，服務(wù)器對接收報文解析速度、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量等進行記錄。

具有簡單高效的效果。根據(jù)上載測試實驗分析端口所獲得的報文信息，包括叉車的類型、狀態(tài)參數(shù)等，還能夠?qū)Σ孳嚨臄?shù)據(jù)狀態(tài)進行分析。

利用PLC自動控制系統(tǒng)在自動叉車系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)φ麄€操作站進行全面監(jiān)測，對冷水系統(tǒng)進行PID調(diào)節(jié)，確保自動控制的整體效果，還能夠?qū)ψ詣映雠飨到y(tǒng)進行合理控制。在自動叉車系統(tǒng)操作室內(nèi)設(shè)置兩臺相同的操作站，一臺為主力操作站，一臺為備用操作站。在主力操作站出現(xiàn)問題時，備用操作站能夠立即啟動，避免整個監(jiān)控站的操作受到影響。CRT監(jiān)控可以對自動化系統(tǒng)的功能進行控制，避免受到時間因素的干擾，確保對機組狀況、能源介質(zhì)以及設(shè)備的實際運行進行全面控制。在PLC中利用PID調(diào)節(jié)，監(jiān)控站對自動配水操作進行管理，可以實現(xiàn)自動手動以及全自動等不同方式，進行快速轉(zhuǎn)換。利用按鈕進行點擊時，能夠自動跳出PID調(diào)節(jié)畫面，幫助操作人員對整個流量的設(shè)定值進行全自動的控制方式，還能快速調(diào)節(jié)水表的參數(shù)。

5 遠程狀態(tài)監(jiān)測

通過利用遠程服務(wù)器，能夠?qū)Τ嚑顟B(tài)信息進行遠程檢測與處理，而且通過設(shè)定不同的狀態(tài)偏離閾值，能夠?qū)φ麄€狀態(tài)報警進行正確判斷。

對比傳統(tǒng)較為落后的單一屬性的本地閾值報警機制，這種狀態(tài)參數(shù)的報警機制較為偏于量報，其體現(xiàn)的顯著優(yōu)勢是促使全面且整體狀態(tài)監(jiān)測的有效實現(xiàn)，同時還能為工作人員的數(shù)據(jù)處理工作提供便利，如針對叉車控制器數(shù)據(jù)處理來說，提升了其數(shù)據(jù)處理效率，并切實保證了對叉車狀態(tài)監(jiān)測的全面性和實時性，同時也能夠減少叉車控制數(shù)據(jù)處理的效果，促進數(shù)據(jù)價值的整體水平得到全面提高。

6 結(jié)論

通過對電動叉車遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計研究進行分析，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電動叉車監(jiān)測系統(tǒng)進行簡化處理，既能夠降低生產(chǎn)成本，又可以對整個電動叉車系統(tǒng)進行全面加控，保證了系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，值得在行業(yè)實踐中推廣和應(yīng)用。

［1］朱國強.基于物聯(lián)網(wǎng)的叉車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測平臺研究［D］.合肥：合肥工業(yè)大學，2017.

TH242

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.18.061

2095－6835（2019）18－0143－02

〔編輯：嚴麗琴〕