一、前言
        新沙橋式抓斗卸船機(jī)的MP200/1是一個(gè)對(duì)工業(yè)過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)視的可編程系統(tǒng)（PLC）。它有著豐富強(qiáng)大的過(guò)程、反饋控制功能，其中的Cabin View是控制系統(tǒng)中的人機(jī)通信系統(tǒng)，它通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)PLC數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)讀/寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備電氣系統(tǒng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)、故障診斷和數(shù)據(jù)采集。另一方面，它采用的圖形監(jiān)控技術(shù)和窗口對(duì)話技術(shù)給使用者提供了友好的界面，包括：①過(guò)程的顯示和實(shí)時(shí)處理，如漏斗、碼頭、船、抓斗、大車(chē)及前后橋畫(huà)面；②模擬窗，顯示如各機(jī)構(gòu)的速度、電流位置、負(fù)荷等57個(gè)模擬量；③警報(bào)窗，顯示多至1300條的故障報(bào)警信息；④診斷窗，顯示各機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)鎖信息；⑤預(yù)警窗，顯示過(guò)溫、油位低等不作故障處理的預(yù)警信息；⑥事件表，存儲(chǔ)1000條報(bào)警和預(yù)
警信息；⑦打印窗，提供打印方式的選擇及計(jì)算機(jī)日期時(shí)間的設(shè)定。
        二、原有顯示系統(tǒng)的原理及缺陷分析
        1.原顯示信號(hào)傳輸原理
        原系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。

    圖1 原系統(tǒng)硬件框圖

        硬件采用9針EGA顯卡；9針插口：光纖MODEM；EGA顯示器；普通CRT顯示器驅(qū)動(dòng)。
        如圖1所示，從PC的EGA顯卡輸出圖像信號(hào)和從鍵盤(pán)插口輸出的鍵盤(pán)信號(hào)傳輸?shù)焦饫wMODEM發(fā)送器后，分兩路輸出：一路是輸出到本地（電氣房）的顯示器和鍵盤(pán)，另一路是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后發(fā)送到遠(yuǎn)程（100m）司機(jī)室的光纖MODEM接收器，還原為電信號(hào)后送到司機(jī)室的顯示器和鍵盤(pán)。用光纖傳送信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是速度快與衰減少。
        2.  缺陷分析
       （1）原顯示器如電視機(jī)一樣，防振、防潮性能較差，完全不適合在橋吊司機(jī)室這種振動(dòng)大、粉塵大和易受潮的地方使用。
       （2）老式CRT顯示器的電磁輻射較大，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成司機(jī)眼睛疲勞，影響生產(chǎn)安全。
       （3）EGA顯卡根本不能驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)現(xiàn)有的CRT和液晶顯示器，且市場(chǎng)早已絕跡，有必要升級(jí)。
        三、改造方案的探討、確定
        1.顯示器的選擇
        由上述分析，確定在司機(jī)室采用液晶顯示器（LCD），電氣房則用新的普通CRT顯示器（VGA顯卡驅(qū)動(dòng)）替代。液晶顯示器顯像原理與CRT完全不同，耗電功率小，防振性及防潮性能好，不采用電子槍發(fā)射電子束，根本無(wú)輻射可言。
        2. 改造方案的探討及確定
       （1）問(wèn)題的引出
        最初用15針的VGA顯卡代替原有的9針EGA顯卡。但把15針的插頭改為9針插頭并直接插在9針的光纖MODEM上，司機(jī)室根本無(wú)法正確顯示圖像，而電氣房則可以，問(wèn)題肯定出在光纖MODEM上。拆開(kāi)MODEM，發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸入MODEM后分兩路：一路直接輸?shù)诫姎夥匡@示器，另一路轉(zhuǎn)換為光信號(hào)送到接收MODEM，這就引出了本項(xiàng)改造的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：光纖MODEM為什么不能正確地傳送VGA顯卡信號(hào)，EGA和VGA顯卡有什么不同。
       （2）問(wèn)題分析
        顯卡從最初的MDA、CGA、EGA發(fā)展到后來(lái)的VGA、SVGA直至現(xiàn)在的3D等，其中MDA、CGA、EGA標(biāo)準(zhǔn)的顯卡輸出的是數(shù)字信號(hào)（TTL電平），VGA、SVGA及后來(lái)的顯卡輸出的是模擬信號(hào)，而光纖MODEM只能轉(zhuǎn)換TTL電平的數(shù)字信號(hào)，故司機(jī)室得不到正確的圖像顯示。這就要求要用一個(gè)全新的傳輸方式去實(shí)現(xiàn)顯示信號(hào)的遠(yuǎn)程（100m）傳輸。
       （3）問(wèn)題的解決與方案選擇
        ①在司機(jī)室加裝一臺(tái)PC并與原監(jiān)控PC建立局域聯(lián)網(wǎng)，用網(wǎng)絡(luò)替代原來(lái)的光纖介質(zhì)傳輸顯示信號(hào)，如圖2所示。

圖2  局域網(wǎng)傳送

        此方案有三大缺陷：
        因司機(jī)室振動(dòng)大且易受潮，不適宜加裝PC；需增加一臺(tái)PC和網(wǎng)卡，成本過(guò)高；系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，易出現(xiàn)軟硬件故障和通信錯(cuò)誤，不利于使用與維護(hù)，所以否定此方案。選用第二方案如下。
        ②采用一個(gè)足夠功率的信號(hào)放大器替代原有的光纖MODEM，直接把VGA顯卡輸出的信號(hào)放大后通過(guò)專用的信號(hào)纜傳送到遠(yuǎn)程的司機(jī)室。因放大器無(wú)鍵盤(pán)插口，故鍵盤(pán)信號(hào)仍采用光纖傳送。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3所示。
        硬件采用15針VGA顯卡；放大器為1拖8放大分配器；司機(jī)室采用LCD顯示器；電氣房采用CRT顯示器；放大器與LCD用100m專用顯示信號(hào)纜。
        四、改造方案的實(shí)施及效果
        1.分四步實(shí)施

圖3 專用電纜傳送

       （1）在電氣房與司機(jī)室之間鋪設(shè)一條100m專用顯示信號(hào)纜；
       （2）安裝顯示器，LCD顯示器安裝在適合的箱體內(nèi)；
       （3）用VGA顯卡替代EGA顯卡，DOS版本升至6.0或以上；
       （4）安裝信號(hào)放大分配器，連接好信號(hào)線。
        2.  效果
        自運(yùn)行幾個(gè)月以來(lái)，系統(tǒng)未出現(xiàn)任何故障，有效地幫助技術(shù)人員維修人員維修維護(hù)設(shè)備，降低了三班作業(yè)人員特別是夜班人員對(duì)技術(shù)人員的依賴性，提高了生產(chǎn)效率，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。