基于工业云的电子多臂机服役过程监控系统设计与应用
发布时间：2021-06-17 16:34
文章针对电子多臂机服役过程中,多臂机制造和织造企业间无法进行生产过程状态监控问题,进行了基于工业云的电子多臂机服役过程监控系统设计开发。系统采用集中式和分布式数据采集平台,实现数据的多元化高效采集。运用工业大数据环境下数据处理、服役性能识别、故障诊断等技术,针对数据集成分析功能,结合数据挖掘和信息化数据管理等数据分析技术,利用径向基（RBF）函数神经网络,建立了电子多臂机服役性能预测与评价模型。为电子多臂机制造及织造企业提供了智能、高效、可靠和及时的决策支持,并通过实际应用验证了监控系统的可行性。
【文章来源】：纺织导报. 2020,(11)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统结构
本文设计的多臂机服役过程监控平台，可对多臂机的整体服役过程进行监控，实现对多臂机制造和织造企业车间配套的多臂机服役过程参数、状态参数、工艺参数、控制参数进行监控。多臂机服役过程监控平台结构如图2所示。过程参数和状态参数数据需要实时显示，以便及时发现多臂机服役过程中出现的异常信息。过程参数包括电磁铁电流、电磁铁温度、电磁铁工作状态、多臂机的运行速度、工作时长、振动、主轴加速度、提综摆臂加速度、润滑油油温、润滑油液位等信息；状态参数信息包括电机运行状态、变频器运行和故障信号、电磁铁电流异常信息、电磁铁执行动作异常信息等；工艺参数是指与当前工艺相关的一些生产条件，包括花样信息等；控制参数指可以通过应用将监控信息下载到控制单元，可改善和优化控制效果，包括电磁铁通断信号等。多臂机数据采集与控制单元采用模块化设计思想，将控制器模块、通信模块、采集模块、状态监控模块和优化控制模块等集成在一块控制板中，其中控制器模块、通信模块和采集模块实现多臂机运行控制、花样数据存储、变频器及电机驱动、电磁铁驱动、电磁铁磁感应强度采集、电磁铁电流采集、摆臂运动状态采集、油温及液位信息采集、无线通信等功能。
车间级感知控制网络平台采用分布式数据采集技术，对多臂机运行过程中的底层数据进行采集，在车间内部实现从系统层、网络层、控制层到执行层的信息互通互联。为了解决多臂机工业现场布线困难的问题，将数据采集与控制单元采集到的过程数据和状态数据通过Wi-Fi协议传输至车间级服务器进行数据存储。车间级分布式数据采集和存储单元各节点可以部署在一台或多台本地服务器上。车间级感知控制网络平台示意图如图3所示。通过SQL Server关系数据库+分布式存储系统相结合的方式将各数据采集点的监控数据实时存储至车间级服务器，同时将获取的数据压缩上传到工业云端服务器。车间级服务器接收云端指令，通过任务分配节点将数据采集任务分配给各采集点，实现采集点状态异常或采集数据异常时分配节点的动态调度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工业云的电熔镁炉监控系统与关键技术[J]. 冉振莉,徐泉,吴志伟,刘文庆,王良勇,刘长鑫,柴天佑. 计算机集成制造系统. 2018(11)
[2]应用ZigBee技术的纬编生产数据实时采集系统[J]. 嘉丹丹,蒋高明,丛洪莲,吴志明,焦洋. 纺织学报. 2016(12)
[3]基于大数据的智慧工厂技术框架[J]. 吕佑龙,张洁. 计算机集成制造系统. 2016(11)
[4]嵌入式电子贾卡控制系统设计[J]. 赖森财,任雯,刘永桂. 纺织学报. 2016(10)
[5]基于物联网和云计算的工业锅炉在线监测[J]. 仝营,顾新建,纪杨建,岳芳. 计算机集成制造系统. 2016(01)
[6]基于LabVIEW的3620电子多臂机测试系统研究[J]. 沈毅,杨明,邓文俊. 现代纺织技术. 2015(04)
[7]一种先进的嵌入式提花机控制系统[J]. 范兴刚,黄涛,毛明杰,柴春田. 纺织学报. 2010(08)
[8]基于ATmega128单片机的压电式贾卡控制系统设计[J]. 李开霞,叶晓东,花加丽. 现代电子技术. 2009(17)
[9]基于单片机的新型提花机控制器[J]. 孙雷,卢建刚,孙优贤. 纺织学报. 2007(07)
[10]基于ARM的电子提花机网络控制系统[J]. 吴振谦. 纺织学报. 2007(02)
硕士论文
[1]RBF神经网络的优化设计及应用[D]. 钱旭升.苏州大学 2017
[2]高速数据采集系统实现及其应用[D]. 熊飞.南京理工大学 2017
[3]面向设备监测的嵌入式数采分析系统软硬件设计与实现[D]. 孙华敏.北京交通大学 2014
[4]RBF神经网络隐层结构与参数优化研究[D]. 周维华.华东理工大学 2014
[5]基于径向基神经网络的高压断路器故障诊断应用研究[D]. 罗小安.西南交通大学 2007
本文编号：3235544
【文章来源】：纺织导报. 2020,(11)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统结构
本文设计的多臂机服役过程监控平台，可对多臂机的整体服役过程进行监控，实现对多臂机制造和织造企业车间配套的多臂机服役过程参数、状态参数、工艺参数、控制参数进行监控。多臂机服役过程监控平台结构如图2所示。过程参数和状态参数数据需要实时显示，以便及时发现多臂机服役过程中出现的异常信息。过程参数包括电磁铁电流、电磁铁温度、电磁铁工作状态、多臂机的运行速度、工作时长、振动、主轴加速度、提综摆臂加速度、润滑油油温、润滑油液位等信息；状态参数信息包括电机运行状态、变频器运行和故障信号、电磁铁电流异常信息、电磁铁执行动作异常信息等；工艺参数是指与当前工艺相关的一些生产条件，包括花样信息等；控制参数指可以通过应用将监控信息下载到控制单元，可改善和优化控制效果，包括电磁铁通断信号等。多臂机数据采集与控制单元采用模块化设计思想，将控制器模块、通信模块、采集模块、状态监控模块和优化控制模块等集成在一块控制板中，其中控制器模块、通信模块和采集模块实现多臂机运行控制、花样数据存储、变频器及电机驱动、电磁铁驱动、电磁铁磁感应强度采集、电磁铁电流采集、摆臂运动状态采集、油温及液位信息采集、无线通信等功能。
车间级感知控制网络平台采用分布式数据采集技术，对多臂机运行过程中的底层数据进行采集，在车间内部实现从系统层、网络层、控制层到执行层的信息互通互联。为了解决多臂机工业现场布线困难的问题，将数据采集与控制单元采集到的过程数据和状态数据通过Wi-Fi协议传输至车间级服务器进行数据存储。车间级分布式数据采集和存储单元各节点可以部署在一台或多台本地服务器上。车间级感知控制网络平台示意图如图3所示。通过SQL Server关系数据库+分布式存储系统相结合的方式将各数据采集点的监控数据实时存储至车间级服务器，同时将获取的数据压缩上传到工业云端服务器。车间级服务器接收云端指令，通过任务分配节点将数据采集任务分配给各采集点，实现采集点状态异常或采集数据异常时分配节点的动态调度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工业云的电熔镁炉监控系统与关键技术[J]. 冉振莉,徐泉,吴志伟,刘文庆,王良勇,刘长鑫,柴天佑. 计算机集成制造系统. 2018(11)
[2]应用ZigBee技术的纬编生产数据实时采集系统[J]. 嘉丹丹,蒋高明,丛洪莲,吴志明,焦洋. 纺织学报. 2016(12)
[3]基于大数据的智慧工厂技术框架[J]. 吕佑龙,张洁. 计算机集成制造系统. 2016(11)
[4]嵌入式电子贾卡控制系统设计[J]. 赖森财,任雯,刘永桂. 纺织学报. 2016(10)
[5]基于物联网和云计算的工业锅炉在线监测[J]. 仝营,顾新建,纪杨建,岳芳. 计算机集成制造系统. 2016(01)
[6]基于LabVIEW的3620电子多臂机测试系统研究[J]. 沈毅,杨明,邓文俊. 现代纺织技术. 2015(04)
[7]一种先进的嵌入式提花机控制系统[J]. 范兴刚,黄涛,毛明杰,柴春田. 纺织学报. 2010(08)
[8]基于ATmega128单片机的压电式贾卡控制系统设计[J]. 李开霞,叶晓东,花加丽. 现代电子技术. 2009(17)
[9]基于单片机的新型提花机控制器[J]. 孙雷,卢建刚,孙优贤. 纺织学报. 2007(07)
[10]基于ARM的电子提花机网络控制系统[J]. 吴振谦. 纺织学报. 2007(02)
硕士论文
[1]RBF神经网络的优化设计及应用[D]. 钱旭升.苏州大学 2017
[2]高速数据采集系统实现及其应用[D]. 熊飞.南京理工大学 2017
[3]面向设备监测的嵌入式数采分析系统软硬件设计与实现[D]. 孙华敏.北京交通大学 2014
[4]RBF神经网络隐层结构与参数优化研究[D]. 周维华.华东理工大学 2014
[5]基于径向基神经网络的高压断路器故障诊断应用研究[D]. 罗小安.西南交通大学 2007
本文编号：3235544
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3235544.html
