專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于s3c2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，屬于焊接生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息和軟件技術(shù)在焊接領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，焊接生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化已經(jīng)成為21世紀(jì)焊接技術(shù)發(fā)展的重要方向，而物聯(lián)網(wǎng)的提出和發(fā)展，為焊接控制和管理以太網(wǎng)化提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有技術(shù)一般以單片機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)控制單元，利用CAN、RS_232，RS-485等總線(xiàn)將微處理控制單元組網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)的有效半徑有限，基本上是孤立于hternet以外。比較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)送入以太網(wǎng)之前，必須將以上總線(xiàn)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)模塊，先把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)識(shí)別的數(shù)據(jù)格式(即協(xié)議轉(zhuǎn)換)，再送入Internet，反之亦然。這些技術(shù)由于受到單片機(jī)能力的限制(速度和存儲(chǔ)空間有限)，通訊速率較低，從而限制了其實(shí)現(xiàn)功能的多樣化，如圖像傳輸幾乎是不可能的；另外，如果要接入以太網(wǎng)，需要附加協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，由于轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)太多，除了受上述總線(xiàn)速度限制外，還會(huì)造成故障率高，數(shù)據(jù)不可靠等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于S3C2440 的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。一種基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括主控單元、以太網(wǎng)卡、C⑶攝像頭、 傳感器檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器、控制電路和上位機(jī)；所述主控單元采用S3CM40處理器作為控制芯片，所述主控單元用于輸入、采集、處理電焊機(jī)的電參數(shù)，向控制電路輸出控制命令，控制電焊機(jī)的輸出電流、電壓以及送絲速度，并在LCD顯示設(shè)備上顯示參數(shù)實(shí)時(shí)值，同時(shí)將實(shí)時(shí)值通過(guò)以太網(wǎng)卡送入以太網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)；控制電路接收主控單元控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)弧焊電源電壓、電流以及送絲機(jī)速度控制；存儲(chǔ)器包括NAND FLASH存儲(chǔ)器和SDRAM存儲(chǔ)器，NAND FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序，SDRAM存儲(chǔ)器用于運(yùn)行程序；傳感器檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)采集電壓、 電流、速度、氣流量參數(shù)，上述參數(shù)輸入所述主控單元，主控單元根據(jù)該參數(shù)對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制；CXD攝像頭用于獲取焊接件焊接效果圖像，通過(guò)以太網(wǎng)卡送入以太網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，在所述上位機(jī)上顯示。所述的基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，還包括觸摸屏輸入模塊、IXD顯示設(shè)備，所述觸摸屏輸入模塊用于現(xiàn)場(chǎng)輸入各種焊接電參數(shù)；LCD顯示設(shè)備用于現(xiàn)場(chǎng)顯示焊接參數(shù)。本實(shí)用新型采用ARM9體系結(jié)構(gòu)的S3C2440芯片作為電焊機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元，以以太網(wǎng)卡作為通訊接口，配以L(fǎng)inux操作系統(tǒng)作為應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)直接送入以太網(wǎng)或從以太網(wǎng)獲得控制信息。本實(shí)用新型解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的瓶頸，可以遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控焊接對(duì)象的質(zhì)量。[0008](1)由于采用S3CM40芯片，主控單元數(shù)據(jù)處理速度快，(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸中由于沒(méi)有使用RS-232接口，而是直接使用網(wǎng)卡接口，所以數(shù)據(jù)傳輸速度快，即單位時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)流量大。(3)沒(méi)有RS-232串口和TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換的中間電路單元，減少了故障點(diǎn)。(4)由于主控單元采用Linux操作系統(tǒng)概念，網(wǎng)路傳輸更為容易，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)對(duì)主控單元的訪(fǎng)問(wèn)，就像訪(fǎng)問(wèn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣，可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者之間的交互。(5)由于(1)⑵(4)的優(yōu)點(diǎn)，使得遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)視頻觀(guān)察現(xiàn)場(chǎng)，為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理及控制電焊機(jī)帶來(lái)了極大的方便。

圖1為電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2軟件架構(gòu)圖；圖3為硬件、驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用程序、網(wǎng)路的關(guān)系。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括主控單元、以太網(wǎng)卡、CXD攝像頭、觸摸屏輸入模塊、LCD顯示設(shè)備、傳感器檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器、控制電路、上位機(jī)，所述主控單元采用 S3C2440處理器作為控制芯片，所述主控單元用于輸入、采集、處理電焊機(jī)的電參數(shù)，控制電焊機(jī)的輸出電流、電壓以及送絲速度，并在LCD顯示設(shè)備上顯示參數(shù)實(shí)時(shí)值，同時(shí)將實(shí)時(shí)值通過(guò)以太網(wǎng)卡送入萬(wàn)維網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，上位機(jī)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看焊機(jī)參數(shù)，上位機(jī)也可發(fā)指令傳送至主控單元改變焊接參數(shù)，上位機(jī)也可通過(guò)安裝在主控單元的CCD攝像頭監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)焊接效果圖像。通過(guò)所述觸摸屏輸入各種焊接電參數(shù)；LCD液晶顯示設(shè)備用于顯示焊接參數(shù)；通過(guò)控制電路實(shí)現(xiàn)對(duì)弧焊電源電壓、電流以及送絲機(jī)速度控制；存儲(chǔ)器包括NAND FLASH存儲(chǔ)器和SDRAM存儲(chǔ)器，NAND FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序，SDRAM存儲(chǔ)器用于運(yùn)行程序以提高數(shù)據(jù)處理速度；傳感器負(fù)責(zé)采集電壓、電流、速度、氣流量參數(shù)，上述參數(shù)輸入所述主控單元， 根據(jù)該參數(shù)對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制；CCD攝像頭用于獲取焊接件焊接效果圖像。以太網(wǎng)卡用于實(shí)現(xiàn)主控單元和外部網(wǎng)絡(luò)的通訊。通過(guò)以太網(wǎng)卡，可實(shí)現(xiàn)將主控單元采集到的各種焊接參數(shù)及圖像經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)送至上位機(jī)顯示，同時(shí)也可將上位機(jī)控制信息送入主控單元。這樣就達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)管理及控制焊接機(jī)的目的。實(shí)施例2系統(tǒng)引入Linux操作系統(tǒng)作為應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺(tái)，Linux操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是軟件開(kāi)源，移植性好，具有強(qiáng)大而穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)功能。Linux操作系統(tǒng)把所有的硬件都當(dāng)做文件，應(yīng)用程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用接口實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的操作。系統(tǒng)軟件方案架構(gòu)如圖2所示。架構(gòu)中攝像頭驅(qū)動(dòng)、液晶、觸摸屏、網(wǎng)卡、存儲(chǔ)器等較復(fù)雜通用驅(qū)動(dòng)程序均可在Linux內(nèi)核目錄/kernel/drivers/獲得源碼或相近的源碼，只要做適當(dāng)修改直接編譯內(nèi)核即可被應(yīng)用程序所調(diào)用。報(bào)警驅(qū)動(dòng)以及各種電焊機(jī)控制等參量(如電壓、電流，走絲速度)輸出控制驅(qū)動(dòng)需要根據(jù)硬件連接，自己編寫(xiě)，內(nèi)核不提供此類(lèi)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)程序，這些驅(qū)動(dòng)程序也被直接編譯進(jìn)內(nèi)核。系統(tǒng)調(diào)用接口和圖形用戶(hù)接口用于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序與底層交換數(shù)據(jù)，其中系統(tǒng)調(diào)用接口由操作系統(tǒng)內(nèi)核提供，對(duì)于圖形用戶(hù)接口，本系統(tǒng)采用的是開(kāi)源的MiniGUI用戶(hù)界面支持系統(tǒng)，從本質(zhì)上講，這兩個(gè)接口可看作是函數(shù)庫(kù)，應(yīng)用程序在實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能時(shí)，實(shí)際上就是調(diào)用執(zhí)行這些接口函數(shù)，如在編寫(xiě)圖形用戶(hù)界面時(shí)，只要調(diào)用MiniGUI提供的API (應(yīng)用編程接口)函數(shù)或控件即可。在軟件設(shè)計(jì)中，內(nèi)核層和接口層中的程序基本上都是開(kāi)源的，因而主要工作就是將這些代碼移植到S3C2440硬件平臺(tái)上運(yùn)行(報(bào)警驅(qū)動(dòng)和其它電焊機(jī)控制驅(qū)動(dòng)需要開(kāi)發(fā)者自己編寫(xiě))。設(shè)計(jì)中，代碼編寫(xiě)主要集中在應(yīng)用程序上。應(yīng)用程序?qū)τ布牟僮魇峭ㄟ^(guò)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序提供的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，硬件、驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用程序、網(wǎng)路的關(guān)系可用圖3表示，圖3中虛框內(nèi)為軟件部分。應(yīng)用程序分為兩大類(lèi)，即現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。對(duì)于無(wú)需向外部網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備僅需現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序即可，如被控設(shè)備為觸摸屏，液晶顯示、報(bào)警等；對(duì)于僅需向網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的設(shè)備，則只要網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序即可，如被控設(shè)備為攝像頭；對(duì)于送絲機(jī)，電焊機(jī)電源等被控設(shè)備，由于預(yù)置參數(shù)即可從本地獲得又可從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制臺(tái)獲得， 而實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)既要在本地LCD液晶屏上顯示，又要在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上顯示，所以，對(duì)于這類(lèi)設(shè)備兩類(lèi)應(yīng)用程序都有。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序用HTML(超文本置標(biāo)語(yǔ)言)內(nèi)嵌Java Applet腳本編寫(xiě)。前者主用于網(wǎng)頁(yè)版面設(shè)計(jì)，后者主要用于主控單元與外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互。由于送絲機(jī)，電焊機(jī)電源等被控設(shè)備的預(yù)置參量有兩個(gè)輸入來(lái)源，為了防止沖突， 系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程輸入優(yōu)先原則，即只要遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)主控單元有效，觸摸屏輸入自動(dòng)無(wú)效。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)只要安裝了 IE或者其他瀏覽器以及Java插件，就可以瀏覽存放于主控單元中的網(wǎng)頁(yè)并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括主控單元、以太網(wǎng)卡、 CCD攝像頭、傳感器檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器、控制電路和上位機(jī)；所述主控單元采用S3CM40處理器作為控制芯片，所述主控單元用于輸入、采集、處理電焊機(jī)的電參數(shù)，向控制電路輸出控制命令，控制電焊機(jī)的輸出電流、電壓以及送絲速度，并在LCD顯示設(shè)備上顯示參數(shù)實(shí)時(shí)值，同時(shí)將實(shí)時(shí)值通過(guò)以太網(wǎng)卡送入以太網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)；控制電路接收主控單元控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)弧焊電源電壓、電流以及送絲機(jī)速度控制；存儲(chǔ)器包括NAND FLASH存儲(chǔ)器和SDRAM 存儲(chǔ)器，NAND FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序，SDRAM存儲(chǔ)器用于運(yùn)行程序；傳感器檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)采集電壓、電流、速度、氣流量參數(shù)，上述參數(shù)輸入所述主控單元，主控單元根據(jù)該參數(shù)對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制；CCD攝像頭用于獲取焊接件焊接效果圖像，通過(guò)以太網(wǎng)卡送入以太網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，在所述上位機(jī)上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括觸摸屏輸入模塊、LCD顯示設(shè)備，所述觸摸屏輸入模塊用于現(xiàn)場(chǎng)輸入各種焊接電參數(shù)；LCD顯示設(shè)備用于現(xiàn)場(chǎng)顯示焊接參數(shù)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于S3C2440的電焊機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括主控單元、以太網(wǎng)卡、CCD攝像頭、傳感器檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器、控制電路和上位機(jī)；所述主控單元采用S3C2440處理器作為控制芯片，所述主控單元用于輸入、采集、處理電焊機(jī)的電參數(shù)，向控制電路輸出控制命令，控制電焊機(jī)的輸出電流、電壓以及送絲速度，并在LCD顯示設(shè)備上顯示參數(shù)實(shí)時(shí)值，同時(shí)將實(shí)時(shí)值通過(guò)以太網(wǎng)卡送入萬(wàn)維網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型采用S3C2440芯片作為電焊機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元，以以太網(wǎng)卡作為通訊接口，解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的瓶頸，可以遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控焊接對(duì)象的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202067141SQ20112017377
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者呂賢紅, 王宇 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)