一种基于S3C2440的电焊机网络管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于S3C2440的电焊机网络管理系统，包括主控单元、以太网卡、CCD摄像头、传感器检测模块、存储器、控制电路和上位机；所述主控单元采用S3C2440处理器作为控制芯片，所述主控单元用于输入、采集、处理电焊机的电参数，向控制电路输出控制命令，控制电焊机的输出电流、电压以及送丝速度，并在LCD显示设备上显示参数实时值，同时将实时值通过以太网卡送入万维网或内部网络。本实用新型专利技术采用S3C2440芯片作为电焊机现场控制单元，以以太网卡作为通讯接口，解决了网络传输速率的瓶颈，可以远程视频监控焊接对象的质量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于S3C2440的电焊机网络管理系统，属于焊接生产自动化、智能化领域。
技术介绍
随着计算机技术、网络技术以及信息和软件技术在焊接领域的广泛应用，焊接生产自动化、智能化已经成为21世纪焊接技术发展的重要方向，而物联网的提出和发展，为焊接控制和管理以太网化提供了机遇和挑战。现有技术一般以单片机为现场控制单元，利用CAN、RS_232，RS-485等总线将微处理控制单元组网，这种网络的有效半径有限，基本上是孤立于hternet以外。比较先进的网络，在数据送入以太网之前，必须将以上总线数据通过网关模块，先把数据转换为以太网识别的数据格式(即协议转换)，再送入Internet，反之亦然。这些技术由于受到单片机能力的限制(速度和存储空间有限)，通讯速率较低，从而限制了其实现功能的多样化，如图像传输几乎是不可能的；另外，如果要接入以太网，需要附加协议转换电路，由于转换节点太多，除了受上述总线速度限制外，还会造成故障率高，数据不可靠等缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于S3C2440 的电焊机网络管理系统。一种基于S3C2440的电焊机网络管理系统，包括主控单元、以太网卡、C⑶摄像头、 传感器检测模块、存储器、控制电路和上位机；所述主控单元采用S3CM40处理器作为控制芯片，所述主控单元用于输入、采集、处理电焊机的电参数，向控制电路输出控制命令，控制电焊机的输出电流、电压以及送丝速度，并在LCD显示设备上显示参数实时值，同时将实时值通过以太网卡送入以太网或内部网络；控制电路接收主控单元控制命令实现对弧焊电源电压、电流以及送丝机速度控制；存储器包括NAND FLASH存储器和SDRAM存储器，NAND FLASH存储器用于存储程序，SDRAM存储器用于运行程序；传感器检测模块负责采集电压、 电流、速度、气流量参数，上述参数输入所述主控单元，主控单元根据该参数对电焊机进行自动控制；CXD摄像头用于获取焊接件焊接效果图像，通过以太网卡送入以太网或内部网络，在所述上位机上显示。所述的基于S3C2440的电焊机网络管理系统，还包括触摸屏输入模块、IXD显示设备，所述触摸屏输入模块用于现场输入各种焊接电参数；LCD显示设备用于现场显示焊接参数。本技术采用ARM9体系结构的S3C2440芯片作为电焊机现场控制单元，以以太网卡作为通讯接口，配以Linux操作系统作为应用软件运行平台，实现现场数据直接送入以太网或从以太网获得控制信息。本技术解决了网络传输速率的瓶颈，可以远程视频监控焊接对象的质量。(1)由于采用S3CM40芯片，主控单元数据处理速度快，(2)网络传输中由于没有使用RS-232接口，而是直接使用网卡接口，所以数据传输速度快，即单位时间内数据流量大。(3)没有RS-232串口和TCP/IP协议的转换的中间电路单元，减少了故障点。(4)由于主控单元采用Linux操作系统概念，网路传输更为容易，远程计算机对主控单元的访问，就像访问一台计算机一样，可通过网页来实现两者之间的交互。(5)由于(1)⑵(4)的优点，使得远程计算机可以通过视频观察现场，为通过网络管理及控制电焊机带来了极大的方便。附图说明图1为电焊机网络管理系统结构示意图；图2软件架构图；图3为硬件、驱动、应用程序、网路的关系。具体实施方式以下结合具体实施例，对本技术进行详细说明。实施例1基于S3C2440的电焊机网络管理系统包括主控单元、以太网卡、CXD摄像头、触摸屏输入模块、LCD显示设备、传感器检测模块、存储器、控制电路、上位机，所述主控单元采用 S3C2440处理器作为控制芯片，所述主控单元用于输入、采集、处理电焊机的电参数，控制电焊机的输出电流、电压以及送丝速度，并在LCD显示设备上显示参数实时值，同时将实时值通过以太网卡送入万维网或内部网络，上位机可通过网络远程查看焊机参数，上位机也可发指令传送至主控单元改变焊接参数，上位机也可通过安装在主控单元的CCD摄像头监控现场焊接效果图像。通过所述触摸屏输入各种焊接电参数；LCD液晶显示设备用于显示焊接参数；通过控制电路实现对弧焊电源电压、电流以及送丝机速度控制；存储器包括NAND FLASH存储器和SDRAM存储器，NAND FLASH存储器用于存储程序，SDRAM存储器用于运行程序以提高数据处理速度；传感器负责采集电压、电流、速度、气流量参数，上述参数输入所述主控单元， 根据该参数对电焊机进行自动控制；CCD摄像头用于获取焊接件焊接效果图像。以太网卡用于实现主控单元和外部网络的通讯。通过以太网卡，可实现将主控单元采集到的各种焊接参数及图像经过以太网送至上位机显示，同时也可将上位机控制信息送入主控单元。这样就达到了网络管理及控制焊接机的目的。实施例2系统引入Linux操作系统作为应用软件运行平台，Linux操作系统的主要特点是软件开源，移植性好，具有强大而稳健的网络实现功能。Linux操作系统把所有的硬件都当做文件，应用程序通过系统调用接口实现对硬件的操作。系统软件方案架构如图2所示。架构中摄像头驱动、液晶、触摸屏、网卡、存储器等较复杂通用驱动程序均可在Linux内核目录/kernel/drivers/获得源码或相近的源码，只要做适当修改直接编译内核即可被应用程序所调用。报警驱动以及各种电焊机控制等参量(如电压、电流，走丝速度)输出控制驱动需要根据硬件连接，自己编写，内核不提供此类专业性强的驱动程序，这些驱动程序也被直接编译进内核。系统调用接口和图形用户接口用于实现应用程序与底层交换数据，其中系统调用接口由操作系统内核提供，对于图形用户接口，本系统采用的是开源的MiniGUI用户界面支持系统，从本质上讲，这两个接口可看作是函数库，应用程序在实现相关功能时，实际上就是调用执行这些接口函数，如在编写图形用户界面时，只要调用MiniGUI提供的API (应用编程接口)函数或控件即可。在软件设计中，内核层和接口层中的程序基本上都是开源的，因而主要工作就是将这些代码移植到S3C2440硬件平台上运行(报警驱动和其它电焊机控制驱动需要开发者自己编写)。设计中，代码编写主要集中在应用程序上。应用程序对硬件的操作是通过相应驱动程序提供的方法来实现的，硬件、驱动、应用程序、网路的关系可用图3表示，图3中虚框内为软件部分。应用程序分为两大类，即现场应用程序和网络应用程序。对于无需向外部网络传输数据的设备仅需现场应用程序即可，如被控设备为触摸屏，液晶显示、报警等；对于仅需向网络传送数据的设备，则只要网络应用程序即可，如被控设备为摄像头；对于送丝机，电焊机电源等被控设备，由于预置参数即可从本地获得又可从远程计算机控制台获得， 而实时采集的数据既要在本地LCD液晶屏上显示，又要在远程计算机上显示，所以，对于这类设备两类应用程序都有。网络应用程序用HTML(超文本置标语言)内嵌Java Applet脚本编写。前者主用于网页版面设计，后者主要用于主控单元与外部网络数据交互。由于送丝机，电焊机电源等被控设备的预置参量有两个输入来源，为了防止冲突， 系统采用远程输入优先原则，即只要远程访问主控单元有效，触摸屏输入自动无效。远程计算机只要安装了 IE或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于Ｓ３Ｃ２４４０的电焊机网络管理系统，其特征在于，包括主控单元、以太网卡、ＣＣＤ摄像头、传感器检测模块、存储器、控制电路和上位机；所述主控单元采用Ｓ３Ｃ２４４０处理器作为控制芯片，所述主控单元用于输入、采集、处理电焊机的电参数，向控制电路输出控制命令，控制电焊机的输出电流、电压以及送丝速度，并在ＬＣＤ显示设备上显示参数实时值，同时将实时值通过以太网卡送入以太网或内部网络；控制电路接收主控单元控制命令实现对弧焊电源电压、电流以及送丝机速度控制；存储器包括ＮＡＮＤ　ＦＬＡＳＨ存储器和ＳＤＲＡＭ存储器，ＮＡＮＤ　ＦＬＡＳＨ存储器用于存储程序，ＳＤＲＡＭ存储器用于运行程序；传感器检测模块负责采集电压、电流、速度、气流量参数，上述参数输入所述主控单元，主控单元根据该参数对电焊机进行自动控制；ＣＣＤ摄像头用于获取焊接件焊接效果图像，通过以太网卡送入以太网或内部网络，在所述上位机上显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，吕贤红，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：33