【摘要】：隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大,關(guān)鍵設(shè)備的投資不斷增加,如何提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率、降低設(shè)備能耗,從而增加設(shè)備投資經(jīng)費(fèi)回報(bào)率成為各大企業(yè)管理者近年來(lái)關(guān)注的熱點(diǎn)。本論文根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求,以裝備制造業(yè)關(guān)鍵設(shè)備為研究主體,以提供設(shè)備效能計(jì)算數(shù)據(jù)為目的,重點(diǎn)對(duì)設(shè)備效能無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中間設(shè)備——前置機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文主要完成了以下幾方面工作:1.搭建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體架構(gòu)。通過(guò)對(duì)裝備制造關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)工藝流程、無(wú)線通信技術(shù)以及典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析,選取能夠體現(xiàn)設(shè)備效能的電壓、電流以及按鍵狀態(tài)為監(jiān)測(cè)參數(shù),明確了前置機(jī)功能需求,確定了監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)采用無(wú)線通信與以太網(wǎng)傳輸相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。2.提出前置機(jī)硬件設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了主控制器單元、電參量信息采集單元、設(shè)備故障報(bào)修單元以及數(shù)據(jù)信息通信單元,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)參數(shù)的采集、處理以及傳輸,從而為設(shè)備效能的計(jì)算和檢修策略的制定提供數(shù)據(jù)依據(jù)。除此之外,還設(shè)計(jì)了顯示單元、存儲(chǔ)單元以及接口調(diào)試單元,并完成了各個(gè)單元電路原理圖和PCB板圖的繪制。3.設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。結(jié)合廠區(qū)車間分布特點(diǎn),從網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和穩(wěn)定性兩方面綜合考慮,小規(guī)模車間采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),大規(guī)模車間采用簇狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。針對(duì)無(wú)線信道存在數(shù)據(jù)沖突的問(wèn)題,展開介質(zhì)訪問(wèn)控制機(jī)制的研究,確定了無(wú)線節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸方式、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組建過(guò)程以及數(shù)據(jù)傳輸幀格式。4.完成前置機(jī)軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)測(cè)試。介紹系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境,并重點(diǎn)設(shè)計(jì)電參量采集程序、設(shè)備故障報(bào)修程序和數(shù)據(jù)通信程序。分別進(jìn)行硬件調(diào)試和軟件調(diào)試,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸功能測(cè)試以及系統(tǒng)整體測(cè)試,證明前置機(jī)功能穩(wěn)定、可靠,滿足設(shè)計(jì)需求。設(shè)備效能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅能提高設(shè)備生產(chǎn)效率和利用率,進(jìn)行設(shè)備能耗的計(jì)算,判斷設(shè)備是否故障,統(tǒng)計(jì)設(shè)備投資回報(bào)率等,還能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的信息化、智能化管理,進(jìn)而優(yōu)化裝備制造流程,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【圖文】：

２．１監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)逡逑裝備制造關(guān)鍵設(shè)備效能無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為三個(gè)層次：監(jiān)控中心、前置機(jī)和關(guān)鍵設(shè)備，逡逑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖２．１所示。監(jiān)控中心由車間監(jiān)控服務(wù)器和管理平臺(tái)兩部分構(gòu)成，逡逑車間監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)接收前置機(jī)采集的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，管理平臺(tái)通過(guò)分析統(tǒng)逡逑計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)效能管理、投資效能管理和設(shè)備的預(yù)防逡逑性維護(hù)與故障維修。逡逑前置機(jī)是指用于現(xiàn)場(chǎng)的采集與傳輸裝置，它裝備制造企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備和監(jiān)控中心之間逡逑的橋梁，承擔(dān)了關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)信息處理和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娜蝿?wù)，通過(guò)逡逑車間無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息匯聚到一起，采用以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，從而提供設(shè)逡逑備效能計(jì)算數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的智能化管理。逡逑裝備制造中的關(guān)鍵設(shè)備是指工作于自動(dòng)化流水生產(chǎn)線的大型設(shè)備和聯(lián)動(dòng)設(shè)備，價(jià)格逡逑昂貴的精密設(shè)備或者是故障停機(jī)損失大的設(shè)備。逡逑Ｉ邐邋＇逡逑｜邋監(jiān)控中心逡逑—？管理平臺(tái)邐丨逡逑Ｉ邐．．邐：邐

絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖２．５所示。該網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度比較高，監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)得監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)采集節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)間通信路徑具有多樣化的特點(diǎn)，，數(shù)據(jù)的傳輸，正是因?yàn)閭鬏斅窂降亩鄻踊�，從而�?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的可靠絡(luò)維護(hù)方面相對(duì)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)間通信協(xié)議程序的設(shè)計(jì)比較繁瑣［２３１。逡逑Ｊ邐＾邐］邐ｃ＜＇５＞邋采集節(jié)點(diǎn)逡逑Ｊ邐路由節(jié)點(diǎn)逡逑廣和）？協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)逡逑入邐￣？數(shù)據(jù)流逡逑圖２．５網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．２．５邋Ｍｅｓｈ邋ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｔｏｐｏｌｏｇｙ逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH16

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本文編號(hào)：2695353