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动力锂电池生产线上位机监控系统的设计与实现

发布时间:2019-05-29 04:04
【摘要】:课题依托实际项目,旨在开发一种分布并行式、基于CAN总线的动力锂电池组自动装配生产线上位机监控系统。该生产线是一个集机、电、控制、管理于一体的综合性的自动化控制系统,它将气动技术、传感技术、嵌入式技术、控制技术等融于一体,形成了技术先进的加工生产制造系统。上位机监控系统的使用给使用者提供了一个直观的控制平台,方便了使用者对生产线的控制,降低了劳动强度,提高动力锂电池的生产效率。本文针对动力锂电池生产线的特点及功能需求,实际开发了一套动力锂电池生产线上位机监控系统,研究了生产线监控系统中上位机软件开发的设计原则、系统架构、主要的编码实现流程,完成了软件的设计开发。该软件主要包括现场设备层、实时数据库层、人机界面层等基本模块。以一种上位机、下位机和CAN总线通信相结合的控制方式应用于该生产线控制系统,并以此顺序详细介绍该系统的开发过程。此系统由位于监控中心的主控计算机、CAN适配卡PCL-841和位于生产线各工位的单元控制节点构成,各个工位控制单元通过CAN网络和上位机进行信息交互,CAN适配卡实现了工业计算机CAN通信的功能,主控计算机可以通过CAN网络与各个控制节点通信,实现集中管理功能,从而形成分散监控和集中管理于一体的分布式监控结构。本文较为详细的介绍了上位机系统的开发,对于计算机监控系统,可靠性的要求很高,监控软件需要一天24小时监控生产线的工作状态,所有下位机的状态信息都会汇总到上位机,上位机对数据的处理能力直接影响到系统的可靠性。上位机对数据的采集和处理的实时性及数据传输的可靠性是很重要的一个环节,在此重点介绍了上下位机通信的设计,包括波特率的选取、多线程的使用以及上下位机通信协议的详细制定过程。最后介绍了生产线的调试过程,以及调试过程中出现的各种问题和相应的解决办法。本系统在实际测试运行中稳定可靠,可以满足对动力锂电池组的装配工作。电动汽车已成为我国未来汽车交通的重要方向,这为锂离子动力电池提供了广阔的市场前景,所以这条生产线的设计在未来会有很好的市场前景。
[Abstract]:Based on the actual project, the purpose of this paper is to develop a distributed parallel monitoring system based on CAN bus for automatic assembly production line of power lithium battery pack. The production line is a comprehensive automatic control system which integrates pneumatic technology, sensing technology, embedded technology, control technology and so on. A technologically advanced processing production and manufacturing system has been formed. The use of the upper computer monitoring system provides an intuitive control platform for the user, which facilitates the user's control of the production line, reduces the labor intensity and improves the production efficiency of the power lithium battery. In this paper, according to the characteristics and functional requirements of power lithium battery production line, a set of upper computer monitoring system for power lithium battery production line is developed, and the design principle and system architecture of upper computer software development in production line monitoring system are studied. The main coding implementation process completes the design and development of the software. The software mainly includes field equipment layer, real-time database layer, man-machine interface layer and other basic modules. A control mode combining upper computer, lower computer and CAN bus communication is applied to the production line control system, and the development process of the system is introduced in detail. The system is composed of the main control computer located in the monitoring center, the CAN adapter PCL-841 and the unit control node located in each station of the production line. Each station control unit interacts with the upper computer through the CAN network. CAN adapter realizes the function of CAN communication of industrial computer. The main control computer can communicate with each control node through CAN network to realize the centralized management function, thus forming the distributed monitoring structure of decentralized monitoring and centralized management. This paper introduces in detail the development of the upper computer system. For the computer monitoring system, the reliability requirements are very high, and the monitoring software needs to monitor the working status of the production line 24 hours a day. All the state information of the lower computer will be summarized to the upper computer, and the data processing ability of the upper computer will directly affect the reliability of the system. The real-time performance of data acquisition and processing in upper computer and the reliability of data transmission are very important. In this paper, the design of communication between upper and lower computer is introduced, including the selection of baud rate. The use of multithreading and the detailed formulation process of communication protocol between upper and lower computer. Finally, the debugging process of the production line, as well as the problems in the debugging process and the corresponding solutions are introduced. The system is stable and reliable in the actual test operation, and can meet the assembly work of power lithium battery pack. Electric vehicle has become an important direction of automobile traffic in our country in the future, which provides a broad market prospect for lithium-ion power battery, so the design of this production line will have a good market prospect in the future.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM912;TP277

【共引文献】

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本文编号:2487630

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