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基于VR的MMD850轮齿式破碎机监控模型设计
发布时间：2013-10-16 11:17 来源：未知
引言
近几年来，虚拟现实技术以窗口VR、分布式、混和现实等形式在生物医学、军事、航空航天工业等许多不同领域得到了广泛的应用，取得了很大的成功。在制造业，虚拟现实技术使得波音、通用等公司实现了产品无纸化生产。但是在制造业的生产监控领域，传统的二维表格或网格式的单一监控界面或者摄像头监视仍然是大部分企业所采用的形式。这种监控形式虽有成本低、适配环境要求小等优点，但操作复杂难度大，界面单调缺乏人性化，监控效率低。为解决上述问题，本文在Intemet/lntranet架构下，建立破碎站生产线节点的MMD850筛分式双辊破碎机的VR生产监控模型，很大程度上解决了上述问题，从而提高企业的生产效率和竞争力。此模型可以动态取得数据，并实时分析，在一定程度上取代了煤矿工人井下危险作业，具有广阔的发展前景，具有普通摄像头监控无法比拟的优势。
1、整个监控系统框架确立
整个监控系统框架图见图1。系统主要由以下几个�？楣钩桑�
a) MMD850虚拟模型数据库及运行标准检测数据库
b) JSP服务平台及网络环境构建
c)设备运动异常处理
在本系统中，生产现�。嚎罂缶拢┥璞干习沧暗腜LC数据采集装置在采集到数据后将数据存放到采集数据库中，JSP读到数据后将其转化为VRML可识别的运动数据作为设备模型数据库的一部分随监控端Browser启动来驱动虚拟设备，同时JSP将采集到的数据与标准检测数据库中的数据实时进行比较，如果产生异常，则JSP立刻启动异常处理�？�，调整或中止现场设备的运行并将异常信息生成异常报告发送给监控端（控制结果反�。�
2、建立MMD850虚拟模型数据库和标准检测数据库
2.1建立MMD850虚拟模型数据库
设备虚拟模型数据库包括三个方面：
a)零件几何模型数据
在企业中零件模型通常是由三维工程建模软件建立的，如Solidworks，UG，Catia，Pro _E等。为了统一标准，编写一个转换接口程序�？榻庑┠Ｐ屯骋蛔晃獁rl格式的模型文件，并组织到模型数据库中，采用常规CAD软件中目录树的分组管理方式，使用模型ID来索引标识。
b)零件空间位置数据
零件的空间位置数据主要存储零件按目录树父子关系分组的相对空间位置坐标、旋转角度、缩放比例等坐标变换数据。程序载入零件几何模型数据和空间位置数据得到MMD850静态虚拟样机如图2所刁弋。
c)动作零件运动路径数据
动作零件运动路径数据本质来源是煤矿中设备上集成的PLC元件采集到的数据。该数据经过格式转换，实时的转换成VRML可认知的动作数据类型，存放于数据库中以用来模拟相关部件的动作。
2.2 建立MMD850标准检测数据库
标准检测数据库数据来源于设备制造商。设备制造商提供了设备运转时关键部件的运动范围数据并提供了相应PLC等元件检测到这些数据的方法，将这些标准数据按对比要求记录到数据库中。
3、JSP服务平台及网络环境构建
JSP服务平台的搭建需要安装JDK(5.O)、HTTP服务器( Tomcat5. 59)、SQL Server 2000 Driver for JD-BC，服务器环境为Win2000SP4，本地SQL Server2000 +SP3，搭建过程中需对每个部分进行配置，写一个.jsp文件试验连接数据库，结果正确说明配置连接成功。
创建好JSP平台后，系统Brower端请求执行流程如图3所示：
本系统生产线节点模型数据库中动作零件运动路径数据要不断从PLC中读取，校对程序要不断对读入的数据跟标准检测数据对比，从而使得在本
系统中不可避免的要用到JsP数据库连接池技术。系统数据库连接池的实现方式如图4所示。
4、设备运动异常处理模块
该�？樽魑嗫氐淖钪找庖迨迪侄�，具有重要意义。主要包括：
a)异常判断
异常判断主要通过比较PLC中读取的现场运转数据和标准检测数据来进行判断，程序具有快速的响应能力从而及时得做出判断。
b)异常处理
异常处理程序主要实现将检测到的异常信号话，负责及时将信号发送至生产线现场从而调整设备或停止设备运行。
c)异常处理反馈
异常处理反馈是将异常处理的结果发回至监控端。
d)意外处理
意外处理是在外部环境发生意外，如停电、爆炸、不可抗自然灾害等发生时的对设备进行的紧急自我�；ご沓绦虻钠舳绦�。
以上程序均在JavaBean里实现。
5、结束语
该监控模型目前正在进行最后的检测调试工作，调试成功后将投入煤矿的正式开采运作中�；赩R的监控模式随着软硬件平台的逐渐提升，将逐渐整合到整个监控调度系统中，并随着ERP和嵌入式平台的提升越来越灵活机动而高效。
