一种基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统的制作方法

本发明涉及监控系统领域，特别涉及一种基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统。

背景技术：

大中型生产线控制系统一般采用中央控制PLC加现场远程模块的方式进行组网。组网协议根据控制器生产厂家不同,通常有ProfiBus、InterBus、CC-Link、ModBus、Device-Net等各种形式。由于厂家的协议各自为政,相互之间不能很好地解决通用和兼容问题,所以各企业在进行工厂信息化改造时遇到了很多不便,有些项目甚至无法进行,因此各控制器生产厂家专有的现场总线的应用范围受到很多限制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统，包括座椅滑道装配机构和监控机构，所述监控机构与座椅滑道装配机构电连接；

所述座椅滑道装配机构包括若干依次设置的座椅滑道装配组件，所述座椅滑道装配组件分别为螺钉预压组件、螺钉铆压组件、棘爪装配组件、上下轨配对装配组件、滑轨注油组件、下保持架装配组件、上保持架装配组件、第一滑道推送组件、第二滑道推送组件、下槽冲压挡点组件、上槽冲压挡点组件、滑动力测试及激光打标组件和目检及包装组件；

其中，轿车座椅功能部件中实现座椅前后移动的机构,称为“滑道”,它主要由上槽、下槽、铆钉、支架、棘爪、保持架、钢珠等相关零件通过一定工序组装而成。装配作业工序包含:螺钉装入及铆压、棘爪装配(打螺钉)、上下槽配对组装、滑轨注油脂、上下保持架及钢球安装、滑道推松磨合、冲压前后行程挡点、滑动力测试及批号激光打标等。座椅滑道装配生产线整合了所有这些工序(螺钉预压组件、螺钉铆压组件、棘爪装配组件、上下轨配对装配组件、滑轨注油组件、下保持架装配组件、上保持架装配组件、第一滑道推送组件、第二滑道推送组件、下槽冲压挡点组件、上槽冲压挡点组件、滑动力测试及激光打标组件和目检及包装组件),并将各工序合理分解,共布置13个独立控制的工位,其中的关键工位(滑轨注油组件、下保持架装配组件、上保持架装配组件)由移栽机械手实现半成品工件在上下道工序之间的传送,其他工位操作时以人工辅助上下料,整条装配线可实现半自动化生产,生产节拍为20秒/套,生产纲领为年产各类滑道36万套(单班)。

所述监控机构包括监控主机、数据处理组件、串口服务器和若干监控组件，所述监控主机通过数据处理组件与串口服务器连接，所述串口服务器与各监控组件连接；

其中，通过各监控组件对各座椅滑道装配组件进行监控，随后再经过串口服务器对输出进行传输和处理，由数据处理组件将输出传输给监控主机，实现了工作人员对各座椅滑道装配组件的监控。

所述串口服务器为NOPORT串口服务器，所述串口服务器上设有第一通讯接口和第二通讯接口，所述第一通讯接口为RS485串行接口，所述第一通讯接口的数量为16个，所述第二通讯接口为RJ45以太网接口；

其中，串口服务器上设有第一通讯接口和第二通讯接口：第一通讯接口为RS485串行接口，端口数为16个，远程的RTU监控模块通过串行控制总线接入此类端口；第二通讯接口为RJ45以太网接口，通过STP网线将串口服务器接入局域网的交换机等设备中，因上位监控机亦连入此局域网，可对远程RTU进行运行数据采集及实时监视。

串口服务器的工作机制为：一方面，串口服务器收到来自某一串行端口的现场数据,端口号判断完毕后将其连同实时数据一并打入TCP/UDP数据包,加入报头地址后进行网络上传；另一方面,串口服务器在局域网中捕获合法的数据协议包,通过解包解析出有效控制信息,通过监控机指定的串行端口将控制命令以串行数据的方式传送给远程RTU。这样就实现了主机与串口设备之间的信息交换。通过这种方式,现场的各种控制器都能通过串口与上位机进行通讯,实现数据交换,这无疑使得这些串口设备的联网能力大大提高，从而提高了监控系统的监控能力和可靠性,对企业信息化的建设大为有利。

所述监控组件的数量为十三个，所述监控组件与座椅滑道装配组件一一对应，所述监控组件与对应的座椅滑道装配组件电连接，所述监控组件包括中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的输入输出模块、任务管理模块、用户管理模块、产品配置模块、数据显示模块、数据查询模块和故障诊断模块，所述中央控制模块为PLC。

其中，通过监控组件对对应的座椅滑道装配组件进行实时监控，实现了监控系统的可靠性；中央控制模块，用来控制各个模块的工作，提高了系统的智能化；输入输出模块，处理数据的输入与输出；任务管理模块，当前班次生产任务的建立与发布；用户管理模块，对操作软件的用户进行分级管理；产品配置模块，对所生产的产品的名称、型号、规格等进行设置；数据显示模块，实时显示生产过程中记录的数据,如产品型号、目标产量、各工位合格产品数等；数据查询模块，查询历史生产数据；故障诊断模块，生产线各工位故障信息与图形化显示。

作为优选，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一三极管、第二三极管、集成电路、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述集成电路的型号为CW7805，所述第二三极管的发射极通过第一电阻与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过第二电阻与第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极分别与第一三极管的基极和集成电路的输入端连接，所述集成电路的输入端通过第一电容接地，所述集成电路的可调端接地，所述集成电路的输出端通过第二电容接地且与第一三极管的集电极连接。

其中，集成电路的型号为CW7805，通过第一电容对输入电压进行过滤，随后通过集成电路的输出端输出设定的工作电压，接着通过第二电容进行储能，实现了工作电压的稳定输出，同时，通过第一三极管对输出电流进行采集，当输出电压过高时，第一三极管就会导通第二三极管，使得输入电源通过第二三极管接地，实现了对集成电路的保护，提高了系统的可靠性。

作为优选，所述数据处理组件包括依次设置的第一网络集线器、第一多业务交换机、传输通道、第二多业务交换机和第二网络集线器，所述第一网络集线器与监控主机连接，所述第二网络集线器与串口服务器连接。

其中，数据首先进入到第一网络集线器中，实现数据的传输，随后进入到第一多业务交换机中进行数据的转换，接着进入到传输通道进行数据的传输，传输到第二多业务交换机中再次进行数据交换，最后经过第二网络集线器实现了数据的传输。

作为优选，所述传输通道包括光纤。

作为优选，为了实现下保持架装配过程中，物料能够实时补充到位，实现了工序的流畅，所述下保持架装配组件连接有下保持架自动供料组件。

作为优选，为了实现上保持架装配过程中，物料能够实时补充到位，实现了工序的流畅，所述上保持架装配组件连接有上保持架自动供料组件。

作为优选，为了提高系统的实用性，所述监控主机包括显示器和控制按键。

作为优选，为了能够实现工作人员对系统进行远程监控，提高了系统的智能化程度，所述监控主机中还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。

作为优选，所述中央控制模块还连接有数据库。

本发明的有益效果是，该基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统中，引用了NOPORT串口服务器，通过第一通讯接口，实现了远程的RTU监控模块通过串行控制总线接入此类端口；通过第二通讯接口，实现了STP网线将串口服务器接入局域网的交换机等设备中，可对远程RTU进行运行数据采集及实时监视，提高了监控系统的实用性，不仅如此，通过中控组件中的各模块，实现了监控系统的可靠监控和智能化运行，进一步提高了监控系统的实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统的座椅滑道装配机构的结构示意图；

图2是本发明的基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统的监控组件的结构示意图；

图3是本发明的基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统的中控组件的结构示意图；

图4是本发明的基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.螺钉预压组件，2.螺钉铆压组件，3.棘爪装配组件，4.上下轨配对装配组件，5.滑轨注油组件，6.下保持架装配组件，7.上保持架装配组件，8.第一滑道推送组件，9.第二滑道推送组件，10.下槽冲压挡点组件，11.上槽冲压挡点组件，12.滑动力测试及激光打标组件，13.目检及包装组件，14.监控主机，15.第一网络集线器，16.第一多业务交换机，17.传输通道，18.第二多业务交换机，19.第二网络集线器，20.串口服务器，21.监控组件，22.中央控制模块，23.输入输出模块，24.任务管理模块，25.用户管理模块，26.产品配置模块，27.数据显示模块，28.数据查询模块，29.故障诊断模块，30.数据库，6-1.下保持架自动供料组件，7-1.上保持架自动供料组件，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，C1.第一电容，C2.第二电容。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种基于NPort串口服务器20的座椅滑道装配线监控系统，包括座椅滑道装配机构和监控机构，所述监控机构与座椅滑道装配机构电连接；

所述座椅滑道装配机构包括若干依次设置的座椅滑道装配组件，所述座椅滑道装配组件分别为螺钉预压组件1、螺钉铆压组件2、棘爪装配组件3、上下轨配对装配组件4、滑轨注油组件5、下保持架装配组件6、上保持架装配组件7、第一滑道推送组件8、第二滑道推送组件9、下槽冲压挡点组件10、上槽冲压挡点组件11、滑动力测试及激光打标组件12和目检及包装组件13；

其中，轿车座椅功能部件中实现座椅前后移动的机构,称为“滑道”,它主要由上槽、下槽、铆钉、支架、棘爪、保持架、钢珠等相关零件通过一定工序组装而成。装配作业工序包含:螺钉装入及铆压、棘爪装配(打螺钉)、上下槽配对组装、滑轨注油脂、上下保持架及钢球安装、滑道推松磨合、冲压前后行程挡点、滑动力测试及批号激光打标等。座椅滑道装配生产线整合了所有这些工序(螺钉预压组件1、螺钉铆压组件2、棘爪装配组件3、上下轨配对装配组件4、滑轨注油组件5、下保持架装配组件6、上保持架装配组件7、第一滑道推送组件8、第二滑道推送组件9、下槽冲压挡点组件10、上槽冲压挡点组件11、滑动力测试及激光打标组件12和目检及包装组件13),并将各工序合理分解,共布置13个独立控制的工位,其中的关键工位(滑轨注油组件5、下保持架装配组件6、上保持架装配组件7)由移栽机械手实现半成品工件在上下道工序之间的传送,其他工位操作时以人工辅助上下料,整条装配线可实现半自动化生产,生产节拍为20秒/套,生产纲领为年产各类滑道36万套(单班)。

所述监控机构包括监控主机14、数据处理组件、串口服务器20和若干监控组件21，所述监控主机14通过数据处理组件与串口服务器20连接，所述串口服务器20与各监控组件21连接；

其中，通过各监控组件21对各座椅滑道装配组件进行监控，随后再经过串口服务器20对输出进行传输和处理，由数据处理组件将输出传输给监控主机14，实现了工作人员对各座椅滑道装配组件的监控。

所述串口服务器20为NOPORT串口服务器，所述串口服务器20上设有第一通讯接口和第二通讯接口，所述第一通讯接口为RS485串行接口，所述第一通讯接口的数量为16个，所述第二通讯接口为RJ45以太网接口；

其中，串口服务器20上设有第一通讯接口和第二通讯接口：第一通讯接口为RS485串行接口，端口数为16个，远程的RTU监控模块通过串行控制总线接入此类端口；第二通讯接口为RJ45以太网接口，通过STP网线将串口服务器20接入局域网的交换机等设备中，因上位监控机亦连入此局域网，可对远程RTU进行运行数据采集及实时监视。

串口服务器20的工作机制为：一方面，串口服务器20收到来自某一串行端口的现场数据,端口号判断完毕后将其连同实时数据一并打入TCP/UDP数据包,加入报头地址后进行网络上传；另一方面,串口服务器20在局域网中捕获合法的数据协议包,通过解包解析出有效控制信息,通过监控机指定的串行端口将控制命令以串行数据的方式传送给远程RTU。这样就实现了主机与串口设备之间的信息交换。通过这种方式,现场的各种控制器都能通过串口与上位机进行通讯,实现数据交换,这无疑使得这些串口设备的联网能力大大提高，从而提高了监控系统的监控能力和可靠性,对企业信息化的建设大为有利。

所述监控组件21的数量为十三个，所述监控组件21与座椅滑道装配组件一一对应，所述监控组件21与对应的座椅滑道装配组件电连接，所述监控组件21包括中控组件，所述中控组件包括中央控制模块22、与中央控制模块22连接的输入输出模块23、任务管理模块24、用户管理模块25、产品配置模块26、数据显示模块27、数据查询模块28和故障诊断模块29，所述中央控制模块22为PLC。

其中，通过监控组件21对对应的座椅滑道装配组件进行实时监控，实现了监控系统的可靠性；中央控制模块22，用来控制各个模块的工作，提高了系统的智能化；输入输出模块23，处理数据的输入与输出；任务管理模块24，当前班次生产任务的建立与发布；用户管理模块25，对操作软件的用户进行分级管理；产品配置模块26，对所生产的产品的名称、型号、规格等进行设置；数据显示模块27，实时显示生产过程中记录的数据,如产品型号、目标产量、各工位合格产品数等；数据查询模块28，查询历史生产数据；故障诊断模块29，生产线各工位故障信息与图形化显示。

作为优选，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，所述集成电路U1的型号为CW7805，所述第二三极管VT2的发射极通过第一电阻R1与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的发射极通过第二电阻R2与第二三极管VT2的集电极连接，所述第一三极管VT1的发射极与第二三极管VT2的发射极连接，所述第二三极管VT2的集电极分别与第一三极管VT1的基极和集成电路U1的输入端连接，所述集成电路U1的输入端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的可调端接地，所述集成电路U1的输出端通过第二电容C2接地且与第一三极管VT1的集电极连接。

其中，集成电路U1的型号为CW7805，通过第一电容C1对输入电压进行过滤，随后通过集成电路U1的输出端输出设定的工作电压，接着通过第二电容C2进行储能，实现了工作电压的稳定输出，同时，通过第一三极管VT1对输出电流进行采集，当输出电压过高时，第一三极管VT1就会导通第二三极管VT2，使得输入电源通过第二三极管VT2接地，实现了对集成电路U1的保护，提高了系统的可靠性。

作为优选，所述数据处理组件包括依次设置的第一网络集线器15、第一多业务交换机16、传输通道17、第二多业务交换机18和第二网络集线器19，所述第一网络集线器15与监控主机14连接，所述第二网络集线器19与串口服务器20连接。

其中，数据首先进入到第一网络集线器15中，实现数据的传输，随后进入到第一多业务交换机16中进行数据的转换，接着进入到传输通道17进行数据的传输，传输到第二多业务交换机18中再次进行数据交换，最后经过第二网络集线器19实现了数据的传输。

作为优选，所述传输通道17包括光纤。

作为优选，为了实现下保持架装配过程中，物料能够实时补充到位，实现了工序的流畅，所述下保持架装配组件6连接有下保持架自动供料组件6-1。

作为优选，为了实现上保持架装配过程中，物料能够实时补充到位，实现了工序的流畅，所述上保持架装配组件7连接有上保持架自动供料组件7-1。

作为优选，为了提高系统的实用性，所述监控主机14包括显示器和控制按键。

作为优选，为了能够实现工作人员对系统进行远程监控，提高了系统的智能化程度，所述监控主机14中还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。

作为优选，所述中央控制模块22还连接有数据库30。

与现有技术相比，该基于NPort串口服务器的座椅滑道装配线监控系统中，引用了NOPORT串口服务器，通过第一通讯接口，实现了远程的RTU监控模块通过串行控制总线接入此类端口；通过第二通讯接口，实现了STP网线将串口服务器20接入局域网的交换机等设备中，可对远程RTU进行运行数据采集及实时监视，提高了监控系统的实用性，不仅如此，通过中控组件中的各模块，实现了监控系统的可靠监控和智能化运行，进一步提高了监控系统的实用价值。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。