您好,欢迎来到锐游网。
搜索
您的当前位置:首页纺织车间多LED显示屏的数据组织方法

纺织车间多LED显示屏的数据组织方法

来源:锐游网
第33卷第4期 201 1年8月 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 JOURNAL OF WUT(INFORMATION&MANAGEMENT ENGINEERING) Vo1.33 No.4 Aug.2011 文章编号:1007—144X(2011)04—0585—05 文献标志码:A 纺织车间多LED显示屏的数据组织方法 邵景峰 ,马晓红 ,党金房 ,任克俭。 (1.西安工程大学教务处,陕西西安710048;2.咸阳华润纺织有限公司动力与能源部,陕西咸阳712000; 3.陕西风轮纺织股份有限公司生产技术部,陕西成阳712000) 摘要:为了快速、直观地显示纺织厂各个生产车间的生产产量,进行生产制造过程的跟踪管理,借助LED显 示屏的驱动函数,设计了一种基于RS485总线的纺织行业通用的多LED显示屏的远程监控系统,对系统数据 的获取算法,数据内容的组织算法和数据轮询显示算法的设计过程进行了介绍,应用结果表明,与已有的 LED监控系统相比,系统简化了系统硬件电路的设计过程,实现了企业车间生产产量、质量的实时跟踪管理, 加强了对生产过程的监控。 关键词:LED;监控系统;显示屏;纺织企业 中图分类号:TP391 DOI:10.3963/j.issn.1007—144X.2011.04.020 近几年,LED技术发展相对比较成熟,已成 所述将GSM网络技术应用于LED显示屏的数据 功地应用于各行各业,得到了用户的普遍青 睐 。就纺织行业而言,LED的应用也相对较 早,如常州市武进五洋纺织机械有限公司、武汉佳 德公司等很早就开发了面向纺织车间的LED显 示屏系统 ,进行生产车间制造过程的跟踪管 理。随着国家科技部“十一五”制造业信息化工 程要点 ,使LED显示屏监控系统在纺织企业的 生产车间得到了大力推广。目前已成功应用的案 传输中,都大力推动了LED控制系统的发展,即 利用LED驱动提供的控制参数 J,实现LED显 示屏的远程控制。并且,在对多LED显示屏的远 程控制中,免去了单片机硬件电路的设计,直接利 用RS232/RS485的转换卡,实现PC与LED的远 程数据传输和控制。这对具有多部门、多品种、车 间物理位置分布不规则、数据传输距离远等特点 的纺织企业来说,利用多LED显示屏对生产过程 的管理和系统的实现带来了有利条件,企业可利 用LED提供的驱动函数、RS232/RS485转换卡, 直接实现LED显示屏的远程控制和数据传输。 鉴于此,提出了一种借助LED驱动函数和 RS232/RS485转换卡,直接控制LED显示屏的系 例有:河南白马集团、陕西五环集团等大型纺织企 业,且其使用效果良好,一定程度上促进了企业生 产管理信息化的发展。但是,这两家企业将LED 显示屏远程监控的主要功能嵌套在监控系统中, 由监控系统来驱动,并没有开发独立的、功能强大 的、与监控系统能集成的LED显示屏监控系统。 统设计思路,对多个显示屏实现诸如闪动、滚动和 打字等多种动态显示效果 J,以及动态显示速度 的调节,并在PC机上进行显示效果的预览和显 鞍山化纤毛纺织总厂使用的织布车间LED显示 系统,采取的技术方案是以W77E58为核心进行 机台数据的采集,并利用上位机的RS232串口实 示内容的随时修改,避免了硬件电路的设计过程。 现LED显示屏数据内容的传输,鉴于RS232的特 点 J,无法实现数据内容的远距离传输,且结构 复杂,不利于后期维护。近几年,随着总线技术、 1 总体设计 1.1系统结构设计 通信技术的发展,LED显示屏的硬件和软件都得 到了升级和优化,如文献[6]所述将SPI总线技术 应用到了LED彩屏的硬件设计中,以及文献[7] 系统体系结构采用二级集散式结构,即由各 个车间的上位机监控系统、底层多个LED显示屏 组成。为了充分利用上位机自带的RS232串口, 收稿日期:2011—02—27. 作者简介:邵景峰(1980一),男,甘肃定西人,西安工程大学教务处讲师 基金项目:西安工程大学校管科研基金资助项目(2010XG30). 586 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 2011年8月 利用RS232/RS485通信转换卡,将上位机的 RS232串口转换成RS485接口,使上位机监控系 统与各显示屏问经RS485总线相连形成主从式 结构如图1所示。企业级信息中心、企管办、人力 资源部等的信息管理系统通过局域网与各个车间 的监控系统进行数据交换和数据管理,并通过它 们向车间发送各类通知。 结构,实现长距离的通信和数据交换 ,其体系 l总线 l总线 I总线 监测器监测器 监测器监测器 监测器监测器 监测器监测器 监测器监测器监测器监测器 图1系统的体系结构 1.2数据内容的获取 (3)在车间交接班过程中,上位机系统当检 根据系统功能,LED显示屏的数据内容主要 由实时数据、历史数据,以及企业或车间通知(优 先权高于前两者)3部分组成。 按照上述要求,数据获取算法的构造过程为: (1)首先读取系统时间 ,当班班次S (m= 测到LED显示屏显示到最后一屏时,自动给所有 显示屏发送一个系统消息“系统正在交接班!”。 (4)当所有的交接班数据已成功转入历史数 据表后,上位机系统所对应的班次自动跳转到下 一班次S 小这时,LED显示屏系统检测到班次 1,2,3)和通知信息表Notice中的Et期 ,然后判 断通知时间的有效性 (T=T 一 ),若 的返回 值 f为0,则表示该表中企业或车问需要发布的 通知已过期,程序可跳到步骤(2),直接进行数据 有变更时,自动清空数据显示临时表DataTemp中 的所有数据,并且程序自动跳转到步骤(1),重新 获取时间和班次,对下一El期、班次的生产过程进 行实时跟踪管理。算法流程图如图2所示。 1.3数据组织算法设计 内容的轮循显示;当Val>0时,表示日期 的通 知仍需要显示,其方法是通知与数据内容交替显 按照用户需求分析,所采取的显示屏像素点 的直径 =5,16×16点阵的单色LED显示屏,字 示,这时需要计算通知内容的字数,其结果按行动 态存储在数组曰[i,J]中,且i不能大于显示屏的 宽度,以及需要计算通知内容占用的显示屏面数, 体大小为122 mm×122 mm,具有屏幕滚动及可 以在指定的位置显示日期、星期和时间功能。因 此,对每个显示屏而言,其数据的组织方法都以屏 幕左上角为坐标原点,如图3所示。 根据显示屏的内容显示方式和数据组织方 式,设显示屏的显示区域的宽度为 ,高度为日, 扫描线数为c ,扫描宽度为 ,显示区域的行地 其值为 除以显示屏高度。 (2)根据用户预设的数据显示内容,首先,在 数据库的历史数据表中,对时间 和班次s 对应 的历史数据按二次分类原则进行分类统计,然后, 将数据结果存人预先设计好的数据显示临时表 DataTemp中,在每次数据显示时直接从该表按分 类存取数据。 址为c ,列地址为C ,并设定显示存储器按C 位 进行编址。 第33卷第4期 邵景峰,等:纺织车间多LED显示屏的数据组织方法 587 大小(W× )字×C 位,再在系统中判断是否需 要播放通知。若需要播放,则系统首先统计通知 内容的字数K,并根据字数 来决定其所占用的 页面 ,其中T=K/[(W×H)字×C 位],接着判 断每行通知内容的行宽度是否大于扫描线指向的 显示区域行宽度 ,以及每页通知内容的高度是 否大于显示区域高度日,如果一页的显示内容大 于高度日,则需要对日执行取模(MOD H)操作, 图2数据获取算法流程图 图3显示屏像素点与扫描线之间的关系 在系统设计中,所采取的数据扫描算法为: (1)在上位机与多显示屏之间建立正常的通 信机制之后,首先上位机发送一帧清屏命令,将所 有的显示屏进行初始化,并计算需要显示的数据 使所有显示内容在显示屏有效区域全面显示; (2)根据显示内容的预设条件从数据源中检 索需要显示的数据信息,并经整理、统计和组合 后,将其暂存到二维数组中; (3)对每个LED显示屏而言,根据显示屏的 控制卡号,上位机首先让C 条扫描线分别指向显 示区域的第0, ,2 ,…,(c 一1) 行,接着 执行步骤(1)操作,将显示区域中(o,0)、(0, )、(0,2w,)、…、[0,(c 一1) ]共C 个点对 应的显示数据依次存放到存储器起始单元的D。、 D1、D2、…、Dc 一1位中; (4)首先判断列地址c 】是否大于显示区域列 宽 ,如果C ≤日,则C =C +1,否则,C =(C MOD H),同样,将显示区域(1,0)、(1, )、(1, 2Ws)、…、[1,(C 一1) ]共C 个点对应的数据 存放到存储器的下一个单元,然后重复上述操作, 直到将扫描线当前对应的C 行的re一1列数据 全部保存到存储器中为止; (5)系统首先判断行地址C 是否大于显示区 域行宽 ,如果Ch≤ ,则C^=C^+1,否则,C = (C MOD ),然后将C 条扫描线分别指向显示 区域的第1、Ws+1、2w,+1、…、第(C 一1) +1 行,将显示区域中(0,1)、(0, +1)、(0,2 + 1)、…、[0,(C 一1) +1]共C 个点对应的显示 数据依次存放到存储器的下一个单元。重复上述 步骤,使X=0一(W一1)列对应的 个数据全部 存入到显示屏的存储器中; (6)首先判断暂存二维数组中的数据是否已 全部存放到相应显示屏的存储器中,若数组为空, 则表示每个扫描线对应行的数据已全部存放到显 示屏的存储器中,系统已完成了一个周期的操作; 否则,直到扫描线数C 指向显示区域的第H一1 行为止,同样,表示所有能正常通信的显示屏将所 有显示区域中的各点对应的显示数据按顺序保存 到存储器中,系统就完成了一个周期的操作。 1.4数据轮询显示算法的设计 算法的设计过程为:首先为每个显示屏的控 588 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 2011年8月 制单元分配一个唯一的控制卡号c ,且C 。∈ (0,255),将控制卡号与每个显示屏之间一一对 口将需要显示的数据信息直接写入预先设计好的 系统数据库的数据表中,或根据系统提供的外部 应,然后在系统数据库的数据表中读取每个显示 屏的显示区域值,对显示区域的宽度i,高度-『进 行初始化,再通过总线为每个控制屏选择通信方 式Cw。(1为R5232,2为RS485),接着上位机以一 对多的方式向所有的显示控制屏发送一帧地址数 数据接口,实现异构数据库的有效集成,在异构数 据库中实时检索、统计需要显示的数据;数据组织 形式是系统通过数据组织算法,将需要显示的数 据进行数据区域、显示数字大小的判断和合理组 织,使所有数据信息显示在显示屏的有效区域,达 到最佳效果¨ ;显示屏的控制与通信功能的主要 据帧(主要包括控制卡号c ,通信方式C 。,显示 区域(i√)等),使两者之间建立正常的通信机制, 而显示屏则回送通信正常与否的应答信息,通过 定时和计数程序实现被控对象的序号按照一定的 时间间隔循环变化H 。这样,对某一个显示屏而 言,首先根据用户要求从系统数据库中检索需要 显示的数据,并按分组分岗位的原则进行数据的 计算、统计,将其暂存到预先设计好的二维数组 A[m, ]中,其中m>10, >10,然后判断需要显示 的页面数后,k=( oD ,在A[m,n]中执行 按行累计操作∑ ,使其形成分组轮班产量,并 将最终结果暂存到数组A[m+k,11,]中,再从系统 数据库中的历史数据表中按分组分岗位的原则检 索历史交接班数据,形成每个岗位的日产量和总 产量等,将其暂存到另一个二维数组B[P,q]中, 同样p≥0,口≥O,但0≤m+k<p,并将 p,q]中 的所有信息按照先分组分岗位合计、后分组小计 的原则,使B[p,q]中的数值转存到数组A[m+k, n]中,即:口if=b ,最后将数组A[m+k,n]变为A [m+k+p,乃],并将m+k+p与i进行比较,判断 数组A[m+k+p, ]中的数据所占用的页面数k: 后=(i m+ +p M。。 : :: 再对i∈(m+k,m+k+P)行的数据进行按 行累计操作∑ ,使其分别关联到每个显示屏 的内存单元中,并不断用最新的数据刷新该单元 中的数据,按照相同的时间间隔循环显示。 这样,该轮询显示方法与传统的信息显示方 法相比,实现了生产数据在各个车间的实时显示, 保证了所有显示内容的正确性。 2 系统实现 整个系统的主要功能分为数据源信息的获 取,显示内容的数据组织,显示屏的控制与通信3 个部分。其中,数据源的获取可通过外部数据接 作用是通过系统参数,与远程显示屏建立通信机 制,实现通信参数的读写和显示内容的发送。系 统功能中,最主要的是显示屏的控制和通信功能, 其控制界面如图4所示,采用动态扫描的方式,实 现对显示屏需要显示的汉字、图像和字符等数据 信息的传输控制以及显示等功能。 ;^ …一 *- 一 一……~ 一… 一 一,-… :l 尊lr量- ll I r。 | I|诌 蠹 i警 ;t 盎 糖-滩 tIr - r’ Kj 端{ 一 ≯ t 丑 t 鹄麟| 蔓 |誊薯蠢 | 毫 啭 图4显示屏控制与通信界面 3结论 多LED显示屏的远程监控系统的构建,以车 间的监控系统服务器为上位机,多LED显示屏作 为下位机,借助LED显示屏驱动函数,利用 RS232/RS485的转换卡,采用主从式的二级集散 式结构,实现PC与LED的远程数据传输和控制, 免去了单片机硬件电路的设计,使得系统结构简 单、易维护,所开发的监控系统较好地满足了纺织 车间多部门、多品种、车间物理位置分布不规则、 数据传输距离远等特点的要求,加强了生产产量、 质量的监控,实时反映了车间的生产过程,并且上 位机的管理系统软件具有显示字符串的修改、显 示方式的设定、时间的设置等功能,实现了屏幕显 示内容的实时更改,显示方式采用动态显示,以及 字符从下往上、从右往左滚动等动态显示效果。 参考文献: [1] 张飙,徐和飞,牛秦洲.LVDS接口LED显示屏数据 第33卷第4期 邵景峰,等:纺织车间多LED显示屏的数据组织方法 (12):1674—1679. 589 处理系统设计[J].液晶与显示,2008,23(6):736— 743. [8] 张齐,郑金辉,李登红,等.基于FPGA的LED显示 屏逐点检测系统的设计与实现[J].液晶与显示, 2008,23(5):605—610. [2] 何伟,俞立,董辉.基于IWT图像压缩技术的LED 同步显示系统设计[J].液晶与显示,2009,24(2): 262—267. [9] 朱清慧,王志奎.Proteus在LED点阵滚动显示屏设 计中的应用[J].液晶与显示,2009,24(2):232— 237. A D.Measurement and control technology LTD:the [3] JIintroduction of control system of LED display sereen [EB/OL].[2011—02—27].http://bbs.ctic.org. en/dispbbs.asp?BoardlD=9&ID=6333. [10] HELIOTOTIS G,STAVRIN0US P N,BRADLEY D C.SpeetrM conversion of in gan uhraviolet microcavi- [4] 吴迪,夏雪.纺织行业现代集成制造系统的发展战 略研究[J].纺织学报,2004,25(1):118—120. [5] DUAN R,ZHU L,LIU C Y,et a1.Light emitting diode ty light—emitting diodes using fluorine—based red, green,blue and white—light—emitting polymer over- layer iflms[J].AppL Phys Lett,2005(87):503— 505. irradiation protect against the amyloid beta 25—35 in— duced apoptosis of PC12 cell in vitro[J].Lasers Surg Med,2003,33(3):199—203. [6] WAN N S,KAMARI A,KOAY Y J.Equilibrium and [11] REN W,BEARD R W.Consensus seeking in multia— gent systems under dynamically changing interaction topologies[J].IEEE Transactions on Automatic Con— trol,2005,50(5):655—661.  a1.A muhiagent [12] ZHONG W C,LIU J,XUE M Z,etgenetic algorithm for global numerical optimization kinetics studies of adsorption of copper(II)on chitosan and ehitosan/PVA beads『J].International Journal of Biological Macromolecules,2004,34(3):155—161. [7] 齐从谦,甘屹.制造企业动态联盟合作伙伴组合优 [J].IEEE Transactions on Systems,Man and Cyber- netics,2004,34(2):1128—1141. 化方法[J].同济大学学报:自然科学版,2007,35 Data Organization Method and Monitoring System of Multi——LED Display Screen Oriented to the Textile Workshop SHAO Jingfeng,MA Xiaohong,DANG Jinfang,REN Keifan Abstract:In order to fast and intuitively show production yield of the various workshops of the textile industry,and to timely Back and manage production manufacturing process of machine,a remote monitoring and control system of multi—LED display screen was designed by using LED display driving functions.The system was based on RS485 bus.It is commonly used in the textile in— dusty.The desirn processes of system datga acquisition algorithms,data content organization algorithms and data rotation display lgoraithm were described in detail.The application results show that,compared to the existing LED monitoring system,the system simpliifes the hardware circuit design process,and realizes real—time tracking management of the production yield and quality, and s ̄engthens the monitoring of production process. Key words:LED;monitoring and control system;display screen;textile enterprise SHAO Jingfeng:Leer.;Teaching Affairs Ofice,Xif an Polytechnic University,Xi an 710048,China. [编辑:王志全] 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- ryyc.cn 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务