HL-MKJK远程无线网络监控便携控制装置

一、项目背景

随着技术进步和设备更新，设备智能化、自动化程度越来越高，同时随着企业高质量的发展，减人提效的推进，无人值守设备越来越多，新技术、新工艺、新装备管控不到位、操作不熟练带来的风险也越来越大，推广采用与时俱进的管理办法迫在眉睫。

1.功能：实现与各种仪表的数据采集、处理，经过数据处理后上传到服务器平台，同时服务器平台可对物联网模块下达指令，配合扩展板模块实现远程控制。

2.组成：由物联网云平台、采集通信模块与扩展模块组成，其中采集通信模组包括：4G通信模块、网口模块、主控模块、485通信模块以及指示灯模块。扩展模块配有4路输入检测与4路输出驱动电路，模块功能参数如下：

采集与通信模块

模块可以通过RS-485接口，利用ModbusRTU协议采集仪表和PLC的数据，再将数据按照三向物联网服务器平台的协议进行打包，然后通过4G模块或网口模块上传到服务器平台进行数据解析并显示，同时服务器平台可以发送相应的控制指令到通信模块，完成对应的ModbusRTU设备或者对扩展板模块进行数据传输。

物联网底板：该模块作为智能物联网模块的桥梁，上面搭载了24V电源输入端子、3.3V电源转换集成电路、固件更新接口、网络模式切换按钮、两路RS-485接口、与4G模块相兼容的单排母接口、与主控模块兼容的双排母接口、与扩展板相连的排线口、与网口模块相连的过孔以及与指示灯面板相连的通孔与焊盘。该模块设计集成度超高，兼容性好，在产品损坏更换或硬件模块更新时可以直接将模块替换而无需更换底板。

网口模块：模块采用ARM内核，支持TCP Server、TCP Client、UDP Client、UDP Server、Httpd Client 多种工作模式，支持Modbus网关功能。模块用于实现串口到以太网口的数据的双向透明传输，模块内部完成协议转换，数据包，通过简单设置即可工作细节。网口参数可以通过内置网页也可以通过设置软件或串口发送AT指令的方式进行设置，一次设置保存。采用双网口结构,分为外网口与内网口。外网口用于与外网连接将信息发送到云端服务器平台，内网口用于MosbusRTU协议与MosbusTCP协议相互转换，可用于兼容仅支持ModbusTCP协议和网口相连的设备。

4G模块：模块采用4G通信模组与Arm Cortex-M0+

内核的低功耗控制器相集成的4G模块，模块是一款带分集接收功能的4G多模全网通无线通信模块，该模块支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GPRS五模。模块支持多输入多输出技术（MIMO），即在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而降低误码率，改善通信质量。整体的4G模块利用Arm Cortex-M0+内核控制实现4G模块自动运行，故障重启，断开连接，参数修改与保存等功能。

核心控制模块：核心控制模块由Arm Cortex-M4内核高性能微控制器及外围电路组成，运行主频可达168MHZ，模块配有固件烧录口，方便调试。模块控制固件采用了FreeRTOS实时操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行。模块利用FreeRTOS实时操作系统实现分任务管理，使程序处理效率大大增加。

扩展板模块

该模块由4路继电器输出接口，4路输入检测接口，指示灯以及电源接口组成，主要用于配合采集与通讯模块工作，达到服务器平台远程控制继电器输出，从而控制继电器上的用电器通断。

二、HL-MKJK远程无线网络监控便携控制装置技术方案

把运行的大型设备，例如提升机、主通风机、空气压缩机及主运皮带系统运行，在手机上能启动停止提升机、主通风机、空气压缩机及主运皮带系统，能在便携式实训装置上分别启动停止提升机、主通风机、空气压缩机及主运皮带系统，能实时监控提升机、主通风机、空气压缩机及主运皮带系统运行情况（包括是否运行、运行参数），提升机、主通风机、空气压缩机及主运皮带系统这四套系统用声光表示，例如启动提升机，显示“提升机运行”并语音“提升机运行”，停止提升机，显示“提升机停止”并语音“提升机停止”，其他三套如此处理，设计电流、电压模拟量信号，手机能够监测到，并设计手动试验，模拟量变化超出预定值手机告警功能，能够实现参数变化超出预定值即可就地停止也能远程停止的功能。

HL-MKJK远程无线网络监控便携控制装置功能：

有切换开关，实现便携式实训装置就地功能、实训功能、实用功能和手机上无线远程监控功能；

显示文字内容和语音报警内容可以通过手机根据需要编辑。

便携式实训装置功能：①启动提升机，显示“提升机运行”同时语音一次“提升机运行”，随后“提升机运行”一直显示，并显示提升机电流（120A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。②启动主通风机，显示“主通风机运行”同时语音一次“主通风机运行”，随后“主通风机运行”一直显示，并显示主通风机电流（60A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。③启动空气压缩机，显示“空气压缩机运行”同时语音一次“空气压缩机运行”，随后“空气压缩机运行”一直显示，并显示空气压缩机电流（39A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。④启动主运皮带机，显示“主运皮带机运行”同时语音一次“主运皮带机运行”，随后“主运皮带机运行”一直显示，并显示主运皮带机电流（136A）、电压模拟量信号(380V)，当主运皮带机停止，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零。

手机上组态界面无线远程监控功能：①能在手机上启动提升机，显示“提升机运行”同时语音一次“提升机运行”，随后“提升机运行”一直显示，并在手机上显示提升机电流（120A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，在手机上显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。②能在手机上启动主通风机，显示“主通风机运行”同时语音一次“主通风机运行”，随后“主通风机运行”一直显示，并在手机上显示主通风机电流（60A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，在手机上显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。③能在手机上启动空气压缩机，显示“空气压缩机运行”同时语音一次“空气压缩机运行”，随后“空气压缩机运行”一直显示，并在手机上显示空气压缩机电流（39A）、电压模拟量信号(6kV)，当停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，在手机上显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零。④能在手机上启动主运皮带机，显示“主运皮带机运行”同时语音一次“主运皮带机运行”，随后“主运皮带机运行”一直显示，并在手机上显示主运皮带机电流（136A）、电压模拟量信号(380V)，当主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，在手机上显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零。

实训功能，便携式实训装置就地和在手机上都可以操作，携式实训装置和在手机上显示组态界面及语音:①当提升机运行时，显示“提升机运行”亮，显示提升机电流（120A）、电压模拟量信号(6kV)，在便携式实训装置就地和在手机上，能调提升机电流大小：标准120A，当电流调小到标准65%时（也可以调到其他比例），即78A，语音报警“欠负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电流调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即138A，语音报警“过负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；在便携式实训装置就地和在手机上，能调提升机电压大小：标准6kV，当电压调小到标准85%时（也可以调到其他比例），即5.1kV，语音报警“欠电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电压调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即6.9kV，语音报警“过电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

当提升机运行时，显示“提升机运行”亮，并显示提升机电流（120A）、电压模拟量信号(6kV)，在携式实训装置就地和在手机上，按下提升机故障试验按钮，语音报警“提升机故障”（报警时间可以调节1s或若干s），并自动停止提升机，显示“提升机停止”并语音一次“提升机停止”，显示提升机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

②当主通风机运行时，显示“主通风机运行”亮，显示主通风机电流（60A）、电压模拟量信号(6kV)，在携式实训装置就地和在手机上，能调主通风机电流大小：标准60A，当电流调小到标准65%时（也可以调到其他比例），即39A，语音报警“欠负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止提升机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电流调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即69A，语音报警“过负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；在便携式实训装置就地和在手机上，能调主通风机电压大小：标准6kV，当电压调小到标准85%时（也可以调到其他比例），即5.1kV，语音报警“欠电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电压调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即6.9kV，语音报警“过电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音一次“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

当主通风机运行时，显示“主通风机运行”亮，并显示主通风机电流（60A）、电压模拟量信号(6kV)，在便携式实训装置就地和在手机上，按下主通风机故障试验按钮，语音报警“主通风机故障”（报警时间可以调节1s或若干s），并自动停止主通风机，显示“主通风机停止”并语音“主通风机停止”，显示主通风机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

③当空气压缩机运行时，显示“空气压缩机运行”亮，显示空气压缩机电流（39A）、电压模拟量信号(6kV)，在携式实训装置就地和在手机上，能调空气压缩机电流大小：标准39A，当电流调小到标准65%时（也可以调到其他比例），即25.4A，语音报警“欠负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电流调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即44.9A，语音报警“过负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；在便携式实训装置就地和在手机上，能调空气压缩机电压大小：标准6kV，当电压调小到标准85%时（也可以调到其他比例），即5.1kV，语音报警“欠电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；当电压调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即6.9kV，语音报警“过电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

当空气压缩机运行时，显示“空气压缩机运行”亮，并显示空气压缩机电流（39A）、电压模拟量信号(6kV)，在便携式实训装置就地和在手机上，按下空气压缩机故障试验按钮，语音报警“空气压缩机故障”（报警时间可以调节1s或若干s），并自动停止空气压缩机，显示“空气压缩机停止”并语音一次“空气压缩机停止”，显示空气压缩机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

④当主运皮带机运行时，显示“主运皮带机运行”亮，显示主运皮带机电流（136A）、电压模拟量信号(380V)，在便携式实训装置就地和在手机上，能调主运皮带机电流大小：标准136A，当电流调小到标准65%时（也可以调到其他比例），即88.4A，语音报警“欠负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零；当电流调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即156.4A，语音报警“过负荷运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零；在便携式实训装置就地和在手机上，能调主运皮带机电压大小：标准380V，当电压调小到标准85%时（也可以调到其他比例），即247V，语音报警“欠电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零；当电压调大到标准115%时（也可以调到其他比例），即437V，语音报警“过电压运行”（报警时间可以调节1s或若干s），延时10s(时间可以调大小)，自动停止主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0V)均为零；

当主运皮带机运行时，显示“主运皮带机运行”亮，并有显示主运皮带机电流（136A）、电压模拟量信号(380V)，在便携式实训装置就地和在手机上，按下主运皮带机故障试验按钮，语音报警“主运皮带机故障”（报警时间可以调节1s或若干s），并自动停止主运皮带机，显示“主运皮带机停止”并语音一次“主运皮带机停止”，显示主运皮带机电流（0A）、电压模拟量信号(0kV)均为零；

　无线远程控制生产现场设备实用功能：

　Ａ有四组开关量输出，控制四处现场设备启动及停止；

　Ｂ接收四组开关量反馈可以在手机控制界面上显示四处现场设备启动及停止；

　Ｃ有四组开模拟量输出：

①DC  0~+20mA（可以根据需要调节）；

②DC  0~-20mA（可以根据需要调节）；

③DC  0~-10V（可以根据需要调节）；

④DC  0+10V（可以根据需要调节）。

Ｄ接收四组模拟量反馈可以在手机控制界面上显示DC  0~+20mA（可以根据需要调节）；DC  0~-20mA（可以根据需要调节）；DC  0~-10V（可以根据需要调节）；DC  0+10V（可以根据需要调节）。