一、前言
        新沙橋式抓斗卸船機的MP200/1是一個對工業(yè)過程和設(shè)備進行控制和監(jiān)視的可編程系統(tǒng)（PLC）。它有著豐富強大的過程、反饋控制功能，其中的Cabin View是控制系統(tǒng)中的人機通信系統(tǒng)，它通過計算機對PLC數(shù)據(jù)庫的實時讀/寫，實現(xiàn)對設(shè)備電氣系統(tǒng)的連續(xù)監(jiān)測、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)和窗口對話技術(shù)給使用者提供了友好的界面，包括：①過程的顯示和實時處理，如漏斗、碼頭、船、抓斗、大車及前后橋畫面；②模擬窗，顯示如各機構(gòu)的速度、電流位置、負荷等57個模擬量；③警報窗，顯示多至1300條的故障報警信息；④診斷窗，顯示各機構(gòu)之間的聯(lián)鎖信息；⑤預警窗，顯示過溫、油位低等不作故障處理的預警信息；⑥事件表，存儲1000條報警和預
警信息；⑦打印窗，提供打印方式的選擇及計算機日期時間的設(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。
        如圖1所示，從PC的EGA顯卡輸出圖像信號和從鍵盤插口輸出的鍵盤信號傳輸?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，另一路是把電信號轉(zhuǎn)換為光信號后發(fā)送到遠程（100m）司機室的光纖MODEM接收器，還原為電信號后送到司機室的顯示器和鍵盤。用光纖傳送信號的優(yōu)點是速度快與衰減少。
        2.  缺陷分析
       （1）原顯示器如電視機一樣，防振、防潮性能較差，完全不適合在橋吊司機室這種振動大、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，長時間會造成司機眼睛疲勞，影響生產(chǎn)安全。
       （3）EGA顯卡根本不能驅(qū)動市場現(xiàn)有的CRT和液晶顯示器，且市場早已絕跡，有必要升級。
        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）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，根本無輻射可言。
        2. 改造方案的探討及確定
       （1）問題的引出
        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，司機室根本無法正確顯示圖像，而電氣房則可以，問題肯定出在光纖MODEM上。拆開MODEM，發(fā)現(xiàn)信號輸入MODEM后分兩路：一路直接輸?shù)诫姎夥匡@示器，另一路轉(zhuǎn)換為光信號送到接收MODEM，這就引出了本項改造的關(guān)鍵技術(shù)問題：光纖MODEM為什么不能正確地傳送VGA顯卡信號，EGA和VGA顯卡有什么不同。
       （2）問題分析
        顯卡從最初的MDA、CGA、EGA發(fā)展到后來的VGA、SVGA直至現(xiàn)在的3D等，其中MDA、CGA、EGA標準的顯卡輸出的是數(shù)字信號（TTL電平），VGA、SVGA及后來的顯卡輸出的是模擬信號，而光纖MODEM只能轉(zhuǎn)換TTL電平的數(shù)字信號，故司機室得不到正確的圖像顯示。這就要求要用一個全新的傳輸方式去實現(xiàn)顯示信號的遠程（100m）傳輸。
       （3）問題的解決與方案選擇
        ①在司機室加裝一臺PC并與原監(jiān)控PC建立局域聯(lián)網(wǎng)，用網(wǎng)絡(luò)替代原來的光纖介質(zhì)傳輸顯示信號，如圖2所示。

圖2  局域網(wǎng)傳送

        此方案有三大缺陷：
        因司機室振動大且易受潮，不適宜加裝PC；需增加一臺PC和網(wǎng)卡，成本過高；系統(tǒng)過于復雜，易出現(xiàn)軟硬件故障和通信錯誤，不利于使用與維護，所以否定此方案。選用第二方案如下。
        ②采用一個足夠功率的信號放大器替代原有的光纖MODEM，直接把VGA顯卡輸出的信號放大后通過專用的信號纜傳送到遠程的司機室。因放大器無鍵盤插口，故鍵盤信號仍采用光纖傳送。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專用顯示信號纜。
        四、改造方案的實施及效果
        1.分四步實施

圖3 專用電纜傳送

       （1）在電氣房與司機室之間鋪設(shè)一條100m專用顯示信號纜；
       （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）安裝信號放大分配器，連接好信號線。
        2.  效果
        自運行幾個月以來，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設(shè)備，降低了三班作業(yè)人員特別是夜班人員對技術(shù)人員的依賴性，提高了生產(chǎn)效率，促進了安全生產(chǎn)。