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研究生:李怡蒼
研究生(外文):LI. I TSANG
論文名稱:網際網路化針軋不織布廠的資料擷取
論文名稱(外文):Data Acquisition in the Nonwoven Mill via Internet
指導教授:蔡宜壽蔡宜壽引用關係
指導教授(外文):TSAI I SHOU
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:紡織工程學系
學門:工程學門
學類:紡織工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:可程式控制器開放式資料庫連結動態伺服網頁延伸式標記語言無線網際網路
外文關鍵詞:Programmable Logic ControllerOpen DataBase ConnectivityActive Server PageseXtensible Markup LanguageWirelessInternet
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本研究係開發一套透過網際網路進行針軋不織布生產線機台狀態的即時資料收集與資料庫查詢系統,目的是讓管理者能在任何有網路系統的地方進行生產狀態的監視,以及歷史狀態的查詢與分析,進而提昇管理效率。
利用可程式控制器(Programmable Logic Controller,PLC)擷取機台上的輸出信號或自行加裝感應器的輸出信號,所擷取的數據包括,出入料速度、針軋速度、捲取速度、熱壓溫度及產量等,PLC再透過RS232通訊介面與一對無線模組,將這些數據傳送至監控電腦;利用自行設計的人機介面程式將所收集的數據以文字與趨勢圖的方式呈現在螢幕上,供人員監視,並自動存入設定於開放式資料庫連結(Open DataBase Connectivity,ODBC)中機台狀態資料庫。
利用FrontPage 2000設計動態伺服網頁(Active Server Pages,ASP),提供動態資料庫查詢。使用者可以利用瀏覽器對工廠中的機台狀態資料庫進行查詢、繪圖分析及匯入延伸式標記語言(eXtensible Markup Language ,XML)的文件;另外,以RDS物件與Visual Basic 6.0的Winsock元件設計Client/Server介面程式,將監控電腦所收集的即時資料以TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) 方式傳送至Client端的螢幕上供管理者即時監視遠端工廠的生產狀態。並且能對歷史狀態進行查詢與趨勢圖分析;無論是Client/Server程式或ASP查詢網頁均設計身分驗證的介面,使用者必須經由合法路徑並通過身份驗證才能進行查詢與即時監視,以確保資料的隱密性。
以Visual Basic 6.0所設計的遠端即時監視介面,於台北-台中,透過56K數據機連線進行測試,Client端的連線數目在10以下,資料接收的平均週期大約1~2秒。資料的即時性非常好;由於機台狀態資料庫不會同時有太多人進行查詢,所以遠端資料庫的查詢效能也很好,經過測試,一對一查詢3000筆資料僅需1分鐘左右。
無線傳輸經由測試後,在無遮蔽物下安全距離是80公尺,也可以穩定的在2層樓間(6公尺)傳輸資料,雖然無法適用於大型廠房,但已能穩定的架構於小型的工廠。
This study deals with a design of computer monitoring system, which provides functions of real-time data acquisitions and remote database management, in the nonwoven mill via Internet. Whenever the Internet is provided, through the browse, the operator can monitor production on-line or search and analyze historical production data.
The production data in this study including feed speeds, delivery speeds, needle punching speeds and temperatures are collected with programmable logic controller (PLC). For each data, a suitable sensor is selected, which is mounted on the machine in the assign place. A pair of RS232 wireless module acts as communicator between personal computer (PC) and PLC for transporting data. Through a self-design Visual Basic (VB) program, these data are displaced on monitor in word and graph as well, then they will be stored in Open Database Connectivity (ODBC) for further remote application.
Using Active Server Pages (ASP) and Microsoft FrontPage 2000, the operator can search data from the database and draw graph or export (Extensible Markup Language) XML document. A Client/Server program that is programmed by Winsock Object and RDS Object of Visual Basic 6.0 provides a real-time data for the Client in the Transmission Control Protocol /Internet Protocol (TCP/IP) format. The similar data processing as Serve terminal can be fulfilled in the Client. For security, the operator in either Server or Client is not allowed to enter the system unless he passes the identification check.
A data transmission test was made in between Taipei and Taichung by adopting a 56K modem. In the condition of connection number less then 10 in the Client, the transmission revealed a good performance and average period of data receive was within 1 and 2 second. The performance test of database search was also made. It takes one minute for searching 90K bytes data from the Client.
As to the performance of wireless communication in absent of amplifier, this system can provide a safety data transmission in 80 m without obstacle horizontally and 6 m (two floors) vertically. For wider floor, an optional amplifier is recommended
中文摘要………………………………………………………………………I
目錄…………………………………………………………………………III
圖目錄………………………………………………………………………VI
表目錄………………………………………………………………………VIII
第1章前言………………………………………………………………1
1.1系統開發前的思考……………………………………………………1
1.2系統開發的目的…………………………………………………………2
1.3 無線的應用………………………………………………………………3
1.4 文獻回顧…………………………………………………………………4
第2章原理………………………………………………………………5
2.1 近接開關……………………………………………………………5
2.2 熱電偶(Thermocouple)… …………………………………………6
2.3 PLC的工作原理………………………………………………………7
2.3.1 PLC處理信號方式……………………………………………………7
2.3.2 PLC中程式的處理模式………………………………………………8
2.3.3 PLC擷取溫度信號的工作原理………………………………………9
2.4 RS232通訊原理………………………………………………………11
2.4.1 RS232的信號型態……………………………………………………11
2.4.2 RS232的腳位說明……………………………………………………12
2.4.3 RS232的通訊型態……………………………………………………13
2.5 無線模組工作原理……………………………………………………14
2.6 電腦與PLC的通訊原理………………………………………………16
2.7 資料庫存取原理………………………………………………………17
2.7.1 ODBC(Open DataBase Connectivit)………………………………17
2.7.2 ADO(ActiveX Data Object)……………………………………18
2.7.2.1 Connection物件………………………………………………19
2.7.2.2 Command物件……………………………………………………20
2.7.2.3 Recordset物件…………………………………………………21
2.7.3 SQL(Structured Query Language)……………………………22
2.7.4 RDS(Remote Data Service)………………………………………23
2.8 網站架設概述……………………………………………………………24
2.8.1 PWS(Personal Web Server)………………………………………24
2.8.2動態伺服網頁(Active Server Pages,ASP)……………………24
2.8.3可延伸式標記語言(eXtensible Markup Language,XML)…………25
2.9 VB 6.0中的相關元件之工作原理……………………………………………26
2.9.1 MSComm控制項…………………………………………………26
2.9.2 Winsock控制元件……………………………………………………………………………27
2.9.3 Timer控制元件………………………………………………………29
第3章系統規劃與設計………………………………………………30
3.1 系統介面規劃…………………………………………………………31
3.2 實驗設備與系統裝置…………………………………………………32
3.3 信號擷取………………………………………………………………33
3.3.1利用 PLC計算輸入信號的頻率……………………………………35
3.3.2 AD 模組的設定..…………………………………………………37
3.3.3 各信號輸入點及暫存器的配置………………………………….37
3.4 人機介面的設計……………………………………………………38
3.4.1 收集PLC中的資料……………………………………………38
3.4.2 資料存入資料庫…………………………………………………40
3.5 網際網路傳輸的程式設計……………………………………………41
3.6 資料庫系統的建立與設計……………………………………………45
3.6.1 資料表與檢視表的設計…………………………………………45
3.6.2 遠端資料庫查詢之設計……………………………………….50
3.7 網頁設計……………………………………………………………52
3.7.1 密碼驗證之設計………………………………………………52
3.7.2 資料庫查詢與即時監視………………………………………53
3.7.3 趨勢圖之設計………………………………………………………53
3.7.4 XML文件的設計……………………………………………………54
第4章實驗成果與討論…………………………………………………55
4.1 系統架構…………………………………………………………55
4.2 系統介面展示……………………………………………………56
4.2.1 生產線之人機介面………………………………………………56
4.2.2 身分驗證程式……………………………………………………57
4.2.3 遠距監視之VB程式…………………………………………58
4.2.4 遠距監視之瀏覽器介面………………………………………59
4.3 數據擷取之正確性…………………………………………………60
4.4 無線傳輸效能之評估…………………………………………….61
4.5 網路傳輸之效能評估………………………………………………62
第5章結論………………………………………………………………63
第6章建議………………………………………………………………64
參考文獻……………………………………………………………………66
附錄I………………………………………………………………………68
附錄II……………………………………………………………………69
作者簡介與致謝……………………………………………………………70
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