基于物联网技术的生产线实时监测系统的应用研究
发布时间：2021-04-18 07:52
当今社会,人类生产生活的各个领域都在朝着智能化与信息化方向发展,工业生产领域也不例外。生产线作为工业生产中的重要角色,能够实现对生产线的智能监测与管理,对工业领域朝着信息化方向发展具有一定的推动作用。物联网作为当今社会的热门话题,已在很多行业中得到应用,将物联网技术应用于生产线监测中,将能够极大地提高工作人员对生产线的实时控制能力和管理水平,节约原材料,提高生产线的生产效率。基于此,本文面向工业生产线的数据采集、实时监测,开展了基于物联网技术的生产线实时监测系统的研究。本文主要工作内容如下:1.为了实现对生产线现场各类数据的采集,设计了多个采集终端。选用CC2530芯片为控制核心,结合现代传感器技术,通过外接不同类型的传感器,实时采集生产线现场的环境信息和产品加工信息。2.采用ZigBee和Wi-Fi技术构建无线通信网络。以Z.Stack协议栈为基础进行各类型ZigBee节点的软件设计,采集终端将采集到的数据信息通过ZigBee网络发送至网关;网关中由串口服务器建立Wi-Fi网络,将接收到的数据通过Wi-Fi网络无线发送至远端监测中心平台,实现了现场数据的无线传输。3.开发了监测中心平...
【文章来源】：聊城大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZigBee网络拓扑结构图
图 3-2 CC2530 芯片实物图复杂，因此在选用主控芯片时不实际问题，才能保证生产现场具有如下优势，满足本系统对高、抗干扰性能强；源代码，方便开发；供电电压在 2V-3.6V之间均可正根据需求连接多种传感器实现 芯片的内部结构，这些模块大致051CPU内核，有三种不同的内存期访问SFR、DATA和主SRAM存块组成。
13图 3-3 CC2530 芯片内部结构图3.2.2 核心模块电路设计CC2530 有 21 个数字输入/输出引脚，可以通过程序设置这些引脚为通用I/O口或部I/O口连接外部设备，21 个I/O引脚都具有及时响应外部中断的功能。CC253电路的设计如图 3-4 所示。CC2530 的射频信号是由RF_ P和RF _N组成的差分非信号[30]，而硬件中使用SMA接口的杆状天线，信号为平衡信号，因此应用巴伦进行信号转换，如电路图中间部分所示。电路的右下方为两个晶振电路：32MH电路和 32.768KHz晶振电路，通过晶振的状态控制切换为系统提供时钟信号。芯DCOUPL引脚接有一个 1.8V数字逻辑去耦电容（C14），构成 1.8V片上稳压器来芯片的稳定运行[15]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZigBee网络性能的仿真研究[J]. 杨建旭,姚爱琴,孙运强. 电子世界. 2016(04)
[2]基于上层数据服务的Zigbee路由算法[J]. 明芳. 信息技术与信息化. 2015(11)
[3]基于Zigbee的Mesh网络井下瓦斯监控系统研究[J]. 宋从超,黄友锐,唐超礼,翟蕾,曲立国. 煤矿机械. 2015(01)
[4]工业互联网和两化深度“融合”殊路同归[J]. 姜红德. 中国信息化. 2014(19)
[5]物联网[J]. 党梅梅. 数据通信. 2014(04)
[6]中国制造2025[J]. 盛斌,魏方. 中国海关. 2014(08)
[7]一种低成本串口服务器的设计[J]. 闾军,咸爱国. 电子设计工程. 2014(14)
[8]推进开放的物联网发展[J]. 朱德成,郑秋辰,刘佩云. 中国电子科学研究院学报. 2014(03)
[9]PL2303单片机串口转USB口实现串行通信[J]. 胡家华,徐鹏,郑昌雨,周扬,梁春阳,宁宇. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(04)
[10]基于RFID的单片机系统设计[J]. 朱炳瑞,裴焕斗,刘春力. 电子世界. 2013(01)
硕士论文
[1]基于物联网的仓库环境监控系统的应用研究[D]. 秦腾飞.聊城大学 2018
[2]嵌入式物联网控制器及监测平台开发[D]. 徐乾荣.东南大学 2017
[3]“工业4.0”技术革命的哲学思考[D]. 颜祥海.合肥工业大学 2017
[4]基于ZigBee的机房监控系统设计与实现[D]. 邓伟.电子科技大学 2016
[5]支持多协议的无线通信网关的研究与实现[D]. 蔡国浩.电子科技大学 2016
[6]基于工业物联网的生产线远程监控系统研究[D]. 贾召喜.河北工业大学 2015
[7]基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现[D]. 王雷.河北科技大学 2014
[8]基于802.11 IBSS网络的生产线监控系统设计与实现[D]. 刘志富.西安电子科技大学 2014
[9]SQL Server数据库的证据收集与分析[D]. 董贤会.重庆大学 2013
[10]基于ZigBee温室环境监测系统的研究[D]. 陈明燕.西安科技大学 2012
本文编号：3145118
【文章来源】：聊城大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZigBee网络拓扑结构图
图 3-2 CC2530 芯片实物图复杂，因此在选用主控芯片时不实际问题，才能保证生产现场具有如下优势，满足本系统对高、抗干扰性能强；源代码，方便开发；供电电压在 2V-3.6V之间均可正根据需求连接多种传感器实现 芯片的内部结构，这些模块大致051CPU内核，有三种不同的内存期访问SFR、DATA和主SRAM存块组成。
13图 3-3 CC2530 芯片内部结构图3.2.2 核心模块电路设计CC2530 有 21 个数字输入/输出引脚，可以通过程序设置这些引脚为通用I/O口或部I/O口连接外部设备，21 个I/O引脚都具有及时响应外部中断的功能。CC253电路的设计如图 3-4 所示。CC2530 的射频信号是由RF_ P和RF _N组成的差分非信号[30]，而硬件中使用SMA接口的杆状天线，信号为平衡信号，因此应用巴伦进行信号转换，如电路图中间部分所示。电路的右下方为两个晶振电路：32MH电路和 32.768KHz晶振电路，通过晶振的状态控制切换为系统提供时钟信号。芯DCOUPL引脚接有一个 1.8V数字逻辑去耦电容（C14），构成 1.8V片上稳压器来芯片的稳定运行[15]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZigBee网络性能的仿真研究[J]. 杨建旭,姚爱琴,孙运强. 电子世界. 2016(04)
[2]基于上层数据服务的Zigbee路由算法[J]. 明芳. 信息技术与信息化. 2015(11)
[3]基于Zigbee的Mesh网络井下瓦斯监控系统研究[J]. 宋从超,黄友锐,唐超礼,翟蕾,曲立国. 煤矿机械. 2015(01)
[4]工业互联网和两化深度“融合”殊路同归[J]. 姜红德. 中国信息化. 2014(19)
[5]物联网[J]. 党梅梅. 数据通信. 2014(04)
[6]中国制造2025[J]. 盛斌,魏方. 中国海关. 2014(08)
[7]一种低成本串口服务器的设计[J]. 闾军,咸爱国. 电子设计工程. 2014(14)
[8]推进开放的物联网发展[J]. 朱德成,郑秋辰,刘佩云. 中国电子科学研究院学报. 2014(03)
[9]PL2303单片机串口转USB口实现串行通信[J]. 胡家华,徐鹏,郑昌雨,周扬,梁春阳,宁宇. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(04)
[10]基于RFID的单片机系统设计[J]. 朱炳瑞,裴焕斗,刘春力. 电子世界. 2013(01)
硕士论文
[1]基于物联网的仓库环境监控系统的应用研究[D]. 秦腾飞.聊城大学 2018
[2]嵌入式物联网控制器及监测平台开发[D]. 徐乾荣.东南大学 2017
[3]“工业4.0”技术革命的哲学思考[D]. 颜祥海.合肥工业大学 2017
[4]基于ZigBee的机房监控系统设计与实现[D]. 邓伟.电子科技大学 2016
[5]支持多协议的无线通信网关的研究与实现[D]. 蔡国浩.电子科技大学 2016
[6]基于工业物联网的生产线远程监控系统研究[D]. 贾召喜.河北工业大学 2015
[7]基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现[D]. 王雷.河北科技大学 2014
[8]基于802.11 IBSS网络的生产线监控系统设计与实现[D]. 刘志富.西安电子科技大学 2014
[9]SQL Server数据库的证据收集与分析[D]. 董贤会.重庆大学 2013
[10]基于ZigBee温室环境监测系统的研究[D]. 陈明燕.西安科技大学 2012
本文编号：3145118
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3145118.html
