摘 要

根据纤维材料行业发展状况，纤维缠绕复合材料制品具有性能优良、结构稳定、比强度高等优点，纤维缠绕成型装备在国防和民用复合材料制品的生产中得到广泛应用，需求强劲。进行纤维缠绕成型装备的远程控制对完善缠绕过程生产管理，提高纤维缠绕制品质量具有重要意义，传统的纤维缠绕设备作为单独的设备生产模式已经不适应纤维缠绕行业像自动化进行的进程，所以，把纤维缠绕设备网络化，通过网络监控系统对这些设备进行集中管控、实时监控，成为了纤维缠绕领域的必然发展方向。

关键词：纤维，缠绕机，网络监控

Abstract

According to the development of fiber material industry, the filament winding composite products have the advantages of excellent performance, stable structure and high specific strength. The filament winding forming equipment is widely used in the production of national defense and civil composite products with strong demand. The remote control of filament winding equipment is of great significance to improve the production management of winding process and improve the quality of filament winding products. The traditional filament winding equipment, as a separate production mode, is not suitable for the process of automation in filament winding industry. Therefore, the filament winding equipment should be networked and centralized through the network monitoring system Control, real-time monitoring, has become the inevitable direction of development in the field of filament winding.

Key words: Filament,Winding machine,network monitoring

目 录

目录

第一章 绪论 4

1.1论文的研究背景 4

1.2论文研究的目的和意义 4

1.3论文的研究内容 6

第二章 网络监控系统简介 7

2.1网络监控系统的优点 7

2.2网络监控系统的发展历程 8

2.3网络监控系统总体框架 9

第三章 纤维缠绕机装备监控系统在网络平台的设计与实现 13

3.1监控系统的功能要求分析 13

3.2主干网络的选择以及结构设计 14

3.3现场监控网络的设计 18

3.4设备的入网 19

第四章 纤维缠绕准备监控系统软件的设计 20

4.1软件的概要设计 21

4.2 数据库管理模块 22

4.3 设备监控以及流程 25

4.4 网络服务实现 28

第五章 纤维缠绕机网络监控系统视频监控的设计 31

5.1控制系统的总体设计 31

5.2控制系统方案设计 32

5.3方案实现 33

5.4客户端视频回放功能的实现 35

第六章 总结 36

6.1论文总结 36

6.2 展望 36

参考文献 38

致谢 39

第一章 绪论

纤维缠绕机网络监控系统是目前工业上应用比较相对广泛的纤维缠绕机实时监控系统，是实现纤维缠绕数据实时反馈、对设备状态监控以及工业自动化的重要设备。随着科技的发展自动化时代的到来，网络监控作为工业控制计算机，已经运用在各种各样的工业领域，它满足了纤维缠绕产业对缠绕机设备监控的需求同时也能够完善纤维缠绕机缠绕生产过程的管理同时还能够提高纤维缠绕制品的质量，所以为了提高碳纤维缠绕制品的品质，并且节约人力资源成本，以及生产资源成本需要设计一款能够进行实时监控的远程监控管理系统。

1.1论文的研究背景

碳纤维是一种新出的复合纤维材料它的碳含量大约为百分之九十五，它的成分是有一些含有碳的有机纤维所构成， 例如有条纶、芳纶、尼龙、沥青等。然后把它和树脂化合物混合在一起封存进惰性气体中，经过碳化的历程从而成为碳纤维化合材料。碳纤维材料在物理力学性能上有很大的优越性，比如他比一般的材料有更大的强度、密度以及弹性模量等特点。可以说是新型材料当中的佼佼者。它可以用的领域范围也很广，可以用于军工、飞机的特殊材料、生活中的单车、轿车等方面、它的质量很轻、制品也不容易被破坏

纤维缠绕机相比于其他的机械设备在生产效率于生产质量上都有很大的优越性，是普通的设备所不能比拟的，在小型的生产工厂或者是需要定制特殊性能的生产当中，这里设计了对纤维缠绕机设备进行网络化监控相关的方法。从而提升纤维缠绕制品的质量以及性能，将缠绕机相关设备就行模块化分析从而进行相关需要的监控，根据制品的要求以及环境的条件指定出不同的监控需求。这里的网络采用的是现场总线以及工业以太网来搭建网络模型，采用星形连接的链接方法。在各个设备采用标准模块接口，我们这里所采用的标准模块接口有RS232以及RS485。从而实现远程监控管理操作。这里的布置也能过根据需求从而增加或者减少相应的设备规模以及设备数量，纤维缠绕技术能够充分发挥碳纤维的优良力学性能，对我国碳纤维复合材料的相关研究具有很重大的意义。

从19世纪40年代美国制造出第一台缠绕设备开始，缠绕设备的新型技术的研发从来没有间断过，而且还出现了许多研发技术已经在世界一流水平的著名的公司。

我们国家对缠绕机设备相关技术的研究比较的晚。与他们也有着很明显的差距，对于缠绕机设备，我国主要还是以进口别的国家为主，尤其是对于大型的缠绕设备，设备结构复杂，纤维带数量比较多，缠绕的轨迹也比较复杂速度相对来说比较快对张力的控制也比较困难。由于碳纤维材料的分子结构决定了它拥有很好的材料综合性能，在缠绕的过程中应该尽量避免小曲率弯曲变形以及径向应力过大，这也是由于它的结构所产生的缺陷。我们在大型纤维缠绕机由于拉毛以及弯曲产生对性能质量的降低也是我们所需要进行的研究从而改善这一缺陷。

1.2论文研究的目的和意义

本文的主要研究目的是在充分了解缠绕机以及纤维缠绕技术基础上，针对网络监控系统对缠绕机的控制进行深入分析研究，综合运用VC编程技术、掌握socket程序开发，进行纤维缠绕成型装备的远程监控对完善生产过程管理提高纤维品质有重要意义。同时可提高控制系统的可靠性与可维护性，并为后续控制系统信息的集成提供了有力的保障。

1.3论文的研究内容

1. 控制系统的结构模块设计

通过对纤维缠绕机网络监控系统进行功能、性能需求的分析，制定缠绕机控制系统技术研究路线，完成控制系统的总体结构设计，并将系统分为缠绕数控、视频监控和工艺参数实时监控三部分。

1. 纤维缠绕设备网络监控的构建
2. 视频监控的网络实现
3. 控制系统的开发，监控软件的设计

根据纤维缠绕机的控制需求，先设计出原理图，并基于原理图设计相应所需功能的程序然后编制出相应软件。

第二章 网络监控系统简介

监控系统一开始的时候是比较零星的，只对一些特定的设备，列如动力设备以及环境监测设备进行网络监控管理，它一开始的时候也就是20世纪80年代是集散系统，到了20世纪90年代变成了总线技术，到21世纪是正在兴起的工业以太网网络技术。随着高速的通信技术、自动化管理控制技术以及计算机网络技术的发展，带动了智能设备网络监控技术的高速发展，足渐的成为了现在的集中控制管理系统。在几年前一些重要设备比如机房或者重要设施都是需要人工轮班值守，单是随着科技的发展，大型设施数量增多，重要设备也慢慢的变多，如果还是像以前一样用人工去值守需要消耗大量的人力资源，而且不同的设备操作系统又不一样这就需要许多种类专业管理人员，这就会给对设备的监控管理带来许多的不便，想统一监控或者异地监控更加不可能，这种方式不适应现代的生产与发展。从另一角度来看，近年来信息传输，嵌入式技术，先进的技术和现代化设备的集中监控系统的功率集成，交流创建远程管理和网络设备和应用程序打下来了良好的基础。

2.1网络监控系统的优点