重組竹作為一種竹材人造板,憑借著原材料價格低廉和物理性能優(yōu)異的特點,廣泛應用在建筑、家具、公路護欄和風力發(fā)電等行業(yè)。近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國家禁止采伐天然林等政策的出臺,重組竹的市場需求也愈來愈大,但是現(xiàn)有的重組竹熱壓成型生產(chǎn)線存在著自動化水平參差不齊和信息化管理手段欠缺的問題。因此,設(shè)計和開發(fā)適用于重組竹熱壓成型生產(chǎn)線的生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)對重組竹生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)管理成本具有重要意義。本課題源于某機械公司重組竹熱壓成型生產(chǎn)線的現(xiàn)代化升級改造項目,針對該生產(chǎn)線自動化程度低和管理方式落后的問題,設(shè)計并開發(fā)了基于MQTT協(xié)議的重組竹生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容及所做工作如下:1.根據(jù)實際的需求分析情況和現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果,經(jīng)過技術(shù)對比之后,提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,將該系統(tǒng)劃分為現(xiàn)場控制系統(tǒng)和遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)兩個子系統(tǒng),并設(shè)計了兩個子系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)重組竹熱壓成型生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝流程及控制需求,提出了基于PLC和組態(tài)王的現(xiàn)場控制系統(tǒng)的設(shè)計方案�，F(xiàn)場控制系統(tǒng)主要由PLC控制系統(tǒng)和現(xiàn)場上位機兩部分組成。采用西門子PLC及擴展模塊作為控制器,完成了PLC控制程序和通訊程序的編寫及電氣原理圖繪制;采用組態(tài)王,完成了現(xiàn)場上位機的監(jiān)控設(shè)計,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的可視化,滿足了現(xiàn)場工作人員的工作需求。3.為了保證現(xiàn)場控制系統(tǒng)和遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)之間實時、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計了一種采用MQTT代理服務器和Kafka消息系統(tǒng)負責消息路由及數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)交互方案。4.根據(jù)生產(chǎn)管理需求,設(shè)計并建立了遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)采用MySQL作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,采用Nginx服務器和uWSGI服務器作為系統(tǒng)的Web服務器,以Django設(shè)計了后端框架,以Bootstrap框架和AJAX技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)Web界面。該系統(tǒng)具有用戶登錄管理、設(shè)備管理、實時監(jiān)測、歷史曲線顯示、數(shù)據(jù)報表和報警顯示等功能。設(shè)計的重組竹生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)已在某重組竹生產(chǎn)企業(yè)投入使用,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,用戶反饋良好。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP311.52;TS653
【部分圖文】：

２．邋Ｂ／Ｓ模式逡逑Ｂ／Ｓ模式也稱為瀏覽器／服務器模式，使用三層軟件結(jié)構(gòu)，即為瀏覽器、Ｗｅｂ逡逑服務器和數(shù)據(jù)庫服務器［２（）］，其軟件結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。Ｂ／Ｓ模式下，客戶端通常逡逑使用瀏覽器軟件，其基本的使用流程為：用戶通過瀏覽器輸入Ｗｅｂ服務器端ＵＲＬ逡逑（Ｕｎｉｆｏｒｍ邋Ｒｅｓｏｕｒｃｅ邋Ｌｏｃａｔｏｒ，統(tǒng)一資源定位符），瀏覽器根據(jù)ＵＲＬ向Ｗｅｂ服務器逡逑發(fā)送ＨＴＴＰ服務請求；Ｗｅｂ服務器響應瀏覽器的請求，搜索匹配對應的資源和資逡逑源文件，涉及到數(shù)據(jù)的事務由數(shù)據(jù)庫服務器處理；Ｗｅｂ服務器將處理結(jié)果反饋給逡逑瀏覽器；瀏覽器顯示反饋的結(jié)果。逡逑客戶端邐Ｗｅｂ服務器邐數(shù)據(jù)庫服務器逡逑邐邐Xu邐邐￣２逡逑＾——Ｉ邋邋邐－ｌｌＰｊ逡逑ｉｂａａｓａ｜邐ｌｉ．邐丨ｇ逡逑業(yè)務｜邐業(yè)務邐業(yè)務逡逑功能｜邐功能邐功能逡逑Ｍ邋處理咖逡逑圖２－２邋Ｂ／Ｓ模式軟件結(jié)構(gòu)逡逑在Ｂ／Ｓ模式下，服務器承擔了更多的工作負載，最大程度減少瀏覽器端事物，逡逑使得瀏覽器只需要完成與用戶交互的任務。這使得系統(tǒng)的維護升級和人員培訓的逡逑成本大大降低。除此之外，在此模式下，用戶可以跨平臺使用系統(tǒng)。逡逑通過上述分析，Ｂ／Ｓ模式比Ｃ／Ｓ模式更具有優(yōu)勢。本文決定采用Ｂ／Ｓ模式軟逡逑件結(jié)構(gòu)設(shè)計重組竹生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)。逡逑１１逡逑

顯示邏輯／N娢翊礪嘸問菘猓荽礪擼垮義賢跡玻卞澹茫幽Ｊ餃砑峁瑰義希玻澹攏幽Ｊ藉義希攏幽Ｊ揭渤莆榔鰨衿髂Ｊ劍褂萌閎砑峁梗次榔鰲ⅲ祝澹忮義戲衿骱褪菘夥衿鰨郟玻ǎ藎淙砑峁谷繽跡玻菜盡＃攏幽Ｊ較攏突Ф送ǔｅ義鮮褂娩榔魅砑�，其基辩R氖褂昧鞒濤河沒ü榔魘淙耄祝澹夥衿鞫耍眨遙體義希ǎ眨睿椋媯錚潁礤澹遙澹螅錚酰潁悖邋澹蹋錚悖幔簦錚潁騁蛔試炊ㄎ環(huán)�，浏览器根舅|眨遙滔潁祝澹夥衿麇義戲⑺停齲裕裕蟹袂肭螅唬祝澹夥衿饗煊︿榔韉那肭�，碎庴xヅ潿雜Φ淖試春妥叔義顯次募�，涉及到g蕕氖攣裼墑菘夥衿鞔�；Ｗｅｂ服务弃X斫峁蠢「義箱榔鰨諱榔饗允痙蠢〉慕峁ｅ義峽突Ф隋危祝澹夥衿麇問菘夥衿麇義襄五蝀u邐邐￣２逡逑＾——Ｉ邋邋邐－ｌｌＰｊ逡逑ｉｂａａｓａ｜邐ｌｉ．邐丨ｇ逡逑業(yè)務｜邐業(yè)務邐業(yè)務逡逑功能｜邐功能邐功能逡逑Ｍ邋處理咖逡逑圖２－２邋Ｂ／Ｓ模式軟件結(jié)構(gòu)逡逑在Ｂ／Ｓ模式下，服務器承擔了更多的工作負載，最大程度減少瀏覽器端事物，逡逑使得瀏覽器只需要完成與用戶交互的任務。這使得系統(tǒng)的維護升級和人員培訓的逡逑成本大大降低。除此之外

２．５系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計逡逑根據(jù)系統(tǒng)應用技術(shù)分析與選擇的結(jié)論，本文設(shè)計的重組竹生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)逡逑所采用的結(jié)構(gòu)模型為“現(xiàn)場終端－服務器－客戶端”，如圖２－３所示。逡逑特網(wǎng)邐＾逡逑現(xiàn)場終端邐服務器邐客戶端逡逑圖２－３重組竹生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型逡逑在圖２－３所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型中，現(xiàn)場終端指的是現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其主要負逡逑責重組竹生產(chǎn)的手動控制、自動控制、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)上傳。其中現(xiàn)場控制系統(tǒng)逡逑的數(shù)據(jù)上傳是通過無線通信模塊傳輸服務器。逡逑在圖２－３所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型中，服務器即為遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，其主要包逡逑括Ｗｅｂ服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、消息隊列服務器和ＭＱＴＴ邋Ｂｒｏｋｅｒ。服務器負責逡逑個數(shù)據(jù)的接收、存儲、處理和轉(zhuǎn)發(fā)，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲分析中心。服務器與現(xiàn)場逡逑終端之間采用點對點的連接傳輸，即現(xiàn)場控制系統(tǒng)采集到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通過ＲＳ４８５逡逑串口傳輸?shù)綗o線通信模塊，無線通信模塊通過因特網(wǎng)鏈接到遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，逡逑１５逡逑

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