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贴片机后备电池电压监测——解决方案

贴片机后备电池电压监测——解决方案

2021/9/22 11:02:28

需求概述

  • 部分贴片机,如松下、富士品牌,配有一次性电池,用于在机器断电后,给核心器件,如主板CPU、存储器、贴片头等供电,防止数据丢失;

  • 由于是一次性电池,需要工作人员不定期测量电池电压,确保电池处于有效状态;

  • 工厂机器设备多,人工巡检费时、费力且不能及时检测到电池的耗电状态;

  • 需要设计一套电池电压在线监测系统,可以更好的监测电池电压数据,电压值处于临界状态时,即时发出报警信息,通知维护人员更换电池;

  • 将采集到的电压数据,在电脑上展示,生成历史数据,报表、曲线、趋势;

  • 并可将数据,推送至MES或其它第三方软件平台。

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技术实施难点

  • 电池在贴片机上的安装位置,分散,贴片机内部结构紧凑,电缆不方便从内部穿过;

  • 贴片机内部结构紧凑,不能安装较大体积的产品;

  • 贴片机经常要前后移动;

  • 贴片机上电源不易取得。

技术方案设计

根据贴片机的结构及使用特点,电池电压采集系统的方案设计如下:

  • 对于一个贴片机间隔,前后分设各一个采集点,采集相应电池的电压数据;

  • 一个采集点安装1台采集装置,采集3个电池电压信号;采集装置体积足够小,可以简单方便的安装在贴片机内部;

  • 配置低功耗采集装置,可以用电池供电;

  • 采集装置通过无线通信方式上传数据。

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通信网络方案设计

  • 在每个贴片机间隔内部,前、后各设置一个数据采集点,每个采集点可采集3路电池电压信号;

  • 每个采集点,通过无线方式上传采集到的电压数据;

  • 采集点装置,通过LoRa无线通讯上传数据至物联网关,网关通过Ethernet或Wi-Fi,接入LAN,推送数据至企业生产管控服务器;

LoRa无线通信网络技术参数:

  • 无线频段:490MHz( 430-510MHz ),可提供不同国家地区规定的频段;

  • 应用于跨车间、厂房,节点电池供电的无线传输;传输距离300m至5Km;

  • 网关支持Ethernet/Wi-Fi/RS485等接口,可同时向多个系统上传数据。

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采集节点配置示意图

基于XIoT技术的贴片机电池电压数据采集系统,选择XL65无线采集装置,采集贴片机机隔上的电池电压数据,无线上传数据至XL90物联网关。

  • 每台XL65无线采集装置,采集3路电池电压信号;

  • XL65工作电压为DC6-24V,供电方式:配充电电池,机器工作时,用机器上的电源供电,机器断电时,用充电电池供电;

  • XL65无线采集装置体积小,可用导轨安装,或吸铁石固定安装;

  • XL65无线采集装置,安装在贴片机间隔内,可以随贴片机间隔一道滑动,不影响贴片的使用、维护;

  • XL65采集装置上传电池电压,及自身工作电压数据;并可设定电压数据的上报频率,保证及时上传电压数据的同时,也延长充电电池的使用时间;

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平台及网络方案

基于XIoT技术的贴片机电池电压数据采集系统,平台由1套XL.Cloud软件、1台监控服务器构成;通信网络多台XL90物联网关及LAN构成。

  • 物联网关通过无线方式,获取智能传感器的数据,通过局域网,将数据推送至监控服务器;

  • 物联网关支持Ethernet/4g/Rs485等通信接口,可将数据推送至多个平台,可以是公有云或私有云平台;

  • 用户根据系统规模大小配置1台或两台服务器,以及服务器技术参数;

  • 用户可选第三方生产管控平台,直接从XL90网关,获取数据;支持XL/9-RDS Redis数据交换协议,XL/9-DB 数据库格式协议,支持MS SQL,MY SQL,ORACLE等数据库;支持物联网协议MQTT、SOAP,以及工业、电力等等多种通信协议。

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平台软件XL.Cloud

  • 企业级的工业物联网SaaS云平台;

  • XL.Cloud,是为工业企业用户设计开发,对机器运行管控的平台软件,安装在企业服务器,或第三方云服务器上;

  • 中文、英文两个不同的语言版本可??;

  • 支持支持WIN Sever 2008、2012等以上版本操作系统;

  • 支持支持MY SQL、SQL Server数据库;

  • 支持Ethernet、NB-IoT、LTE(4G)等通信方式的接入;

  • 支持MQTT、LWM2M、SOAP,XL/6-IoT、XL/9-DB、XL/9-RDS,等等通信协议,并可和第三方数据库,Oracle、SAP等交换数据;

  • 支持10万级采集节点并发。

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物联网关XL90

  • 选用深圳信立XL90物联网关,读取各机台的运行数据,进行协议、通讯转换后,推送至服务器软件平台;

  • 1台XL90物联网关,构建两个独立的LoRa通讯网络,读取64(理论上不受限制)个节点数据,推荐读取32点;

  • 支持MQTT、SOAP、API、Modbus、IEC60870-5-104等通信协议和第三方软件平台通信;

  • 支持XL/9-RDS,以Redis方式向第三方系统推送数据;

  • 支持XL/9-DB 数据库格式协议,向MS SQL,MY SQL,ORACLE等数据库推送数据;

  • 用户原有的软件平台或第三方生产管控平台,无需修改,就能从XL90物联网关获取数据。

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  • XL90设计有多种通信接口,每个通信接口都可设定为上行或下行通讯,配置成不同的通信协议;

  • 作为通讯网络的核心,可同时向不同的系统通信;

  • XL90物联网关,可将数据转发给现场HMI,企业内部的多个系统软件平台;

  • XL90物联网关,通过LTE(4g)/NB/GPRS将数据上传至云服务器;可接入私有云服务器,或有云服务器,支持oneNET、AWS、Azure,以及及百度、阿里、腾讯,及其它公有云平台;

  • 可为用户设计开发指定的通信协议。

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审核编辑(
王静
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