1  前言

    浆纱机是棉纺厂的重要设备，主要用于经纱上浆。近年来国内广泛使用的浆纱机自动化程度普遍提高，设备维护的技术含量比低档浆纱机也明显有所提高，需要专业维护人员对设备进行维护。但设备制造商提供的设备一般分散于各地，设备数量越多，维护工作量越大，而专业维护人员数量有限，如果对每台设备都进行现场维护，其工作量和维护成本就会大大增加。

    为此，笔者设计开发了浆纱机远程监控系统，利用它可以对分布于各地的不同用户所使用的浆纱机进行远程监控与故障诊断，维护人员不必到现场就能了解设备运行状况，并能进行故障诊断，减轻了现场维护的工作量。

2  结构原理

    浆纱机远程监控系统主要分成两大部分：监控中心和现场控制系统。其中监控中心由监控中心计算机PC、监控中心调制解调器（MODEM）组成，现场控制系统主要由现场调制解调器、可编程控制器（PLC）、现场总线、过程仪表等组成。监控中心采取拨号的方式利用电话网与现场设备连接，获取远程设备信息，例如来自现场的开关量信号、过程量信号、来自各传动单元变频器中的运行参数、变频器诊断缓冲区中的故障诊断信息等。系统结构如图1所示。

图1  浆纱机远程监控系统

3  技术方案

3.1  硬件设计

    监控中心计算机采用工业PC。PLC采用SIEMENS的SIMATIC S7-300，配中央处理单元（CPU）模块、数字输入（DI）模块、数字输入出（DO）模块、模拟输入（AI）模块、模拟输出（AO）模块、RS-232C通信模块CP340。现场总线采用过程现场总线PROFIBUS-DP。

各部分功能如下：

(1)  工业PC：远程监控与诊断的主机。主要完成远程数据管理功能，并提供人机交互界面。

(2)  PLC：现场控制系统的主站。负责采集现场开关量信号，温度、压力等过程量信号；通过通信模块CP340，实现PLC与现场MODEM的通信。CPU模块选用CPU315-2DP，该模块集成有（多点接口网）MPI接口和PROFIBUS-DP接口，其MPI接口用于连接现场控制系统的人机界面（HMI），DP接口用于和各传动单元的变频器的通信。

(3)  现场总线：PLC通过现场总线采集各传动单元变频器的运行信息（运行速度、电流、故障代码等）。

(4)  MODEM：通过监控中心MODEM、公用电话网、现场