基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)及能耗建模研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 08:34
隨著制造業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模在持續(xù)的增長(zhǎng),制造業(yè)每年消耗的能量在逐年增加。數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)的“工作母機(jī)”,不僅是生產(chǎn)過(guò)程中能量消耗的重要組成部分,也是諸多學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注方向。本文對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析,依據(jù)MTConnect協(xié)議搭建機(jī)床網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái),同時(shí)對(duì)機(jī)床能耗進(jìn)行建模與預(yù)測(cè),主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)通過(guò)研究當(dāng)前數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀,確定數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)架構(gòu),同時(shí)詳細(xì)分析了MTConnect協(xié)議的組成結(jié)構(gòu)和工作流程,并根據(jù)機(jī)床信息建模描述語(yǔ)言,對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)控機(jī)床完成了可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)信息模型的構(gòu)建。(2)對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),分析了當(dāng)前關(guān)于機(jī)床數(shù)據(jù)采集的主要技術(shù),利用Fanuc數(shù)控機(jī)床的二次開發(fā)包和功率傳感器實(shí)現(xiàn)了MTConnect適配器(Adapter)的主要功能,利用C#語(yǔ)言在PC平臺(tái)上開發(fā)了MTConnect的代理(Agent)和客戶端(Client)部分,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。(3)研究了數(shù)控機(jī)床的能耗組成及其分布特性,通過(guò)機(jī)床能量流動(dòng)建立了數(shù)控銑削功率平衡方程,建立了基于改進(jìn)的粒子群算法(Particle Swarm Optimiza...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軸類文檔XML文件描述定義的控制器數(shù)據(jù)項(xiàng)如圖2-9所示
圖 2-9 控制器文檔 XML 描述圖 2-10 傳感器文檔 XML 描述通過(guò)傳感器測(cè)量的電壓、電流和功率等電參數(shù)也建立了如圖 2-10 所示的傳感器描
22圖 2-10 傳感器文檔 XML 描述通過(guò)傳感器測(cè)量的電壓、電流和功率等電參數(shù)也建立了如圖 2-10 所示的傳感器描述模型,主要包括了三相電壓(senVx)、三項(xiàng)電流(senAx)、各項(xiàng)功率(senPx)、各項(xiàng)電能(senEx)、功率因數(shù)(senlv)和頻率(senf)等。每一個(gè)傳感器數(shù)據(jù)項(xiàng)還包括了其數(shù)據(jù)類型、ID 號(hào)和單位,建立的 xml 文檔描述如圖所示。對(duì)于系統(tǒng)組件、門組件主要描述了設(shè)備電力系統(tǒng),液壓系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和門開關(guān)狀態(tài)等模塊,由于采集的參數(shù)比較少,因此不單獨(dú)列出。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于諧波小波包和BSA優(yōu)化LS-SVM的銑刀磨損狀態(tài)識(shí)別研究[J]. 董彩云,張超勇,孟磊磊,肖鵬飛,羅敏,林文文. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(17)
[2]面向能耗的數(shù)控銑削過(guò)程建模與參數(shù)優(yōu)化[J]. 黃拯滔,楊杰,張超勇,周志恒,謝陽(yáng),林文文. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(18)
[3]基于灰色模糊算法的機(jī)床產(chǎn)品制造系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)方法[J]. 毛志慧,王艷. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(07)
[4]基于分布式RFID中間件的制造車間數(shù)據(jù)采集的研究[J]. 孫慶義,郭宇,謝欣平. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(03)
[5]基于labview的機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 范歡迎,王榮林,朱艷. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2014(08)
[6]機(jī)械加工系統(tǒng)能量效率研究的內(nèi)容體系及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉飛,王秋蓮,劉高君. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(19)
[7]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)[J]. 劉日良,張承瑞,姜宇,王科. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(05)
[8]機(jī)床服役過(guò)程機(jī)電主傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)段能量模型[J]. 劉飛,劉霜. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[9]求解約束優(yōu)化問(wèn)題的改進(jìn)微粒群算法[J]. 屈向紅,郭靖,夏桂梅,王希云. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機(jī)床切削能耗的研究[J]. 謝東,陳國(guó)榮,施金良,許弟建,王鋒. 機(jī)床與液壓. 2012(01)
博士論文
[1]機(jī)械加工系統(tǒng)能量效率評(píng)價(jià)研究[D]. 王秋蓮.重慶大學(xué) 2015
[2]開放式數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 陸小虎.中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[3]面向低碳制造的數(shù)控機(jī)床能量供給建模研究[D]. 呂景祥.浙江大學(xué) 2014
[4]基于改進(jìn)GEP的數(shù)控銑削過(guò)程物理建模及工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究[D]. 楊揚(yáng).華中科技大學(xué) 2013
[5]現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床多源能耗特性研究[D]. 胡韶華.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于支持向量機(jī)的加工中心主軸系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 董精華.吉林大學(xué) 2017
[2]基于MTConnect的機(jī)器人制造單元系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李杰誠(chéng).廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與視頻監(jiān)控的機(jī)床故障診斷[D]. 郭志明.華中科技大學(xué) 2016
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成和果蠅算法的機(jī)床能耗預(yù)測(cè)[D]. 顧聞.華中科技大學(xué) 2016
[5]基于支持向量機(jī)的數(shù)控機(jī)床能耗預(yù)測(cè)及節(jié)能方法研究[D]. 陳薇薇.武漢科技大學(xué) 2015
[6]基于OPC的數(shù)控加工單元數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究[D]. 趙旭東.電子科技大學(xué) 2015
[7]基于智能移動(dòng)終端的車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅企.中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[8]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 姜宇.山東大學(xué) 2012
[9]基于ARM9的數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 徐永樂(lè).南京航空航天大學(xué) 2011
[10]基于宏指令的數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)度提取技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 李超.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2939377
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軸類文檔XML文件描述定義的控制器數(shù)據(jù)項(xiàng)如圖2-9所示
圖 2-9 控制器文檔 XML 描述圖 2-10 傳感器文檔 XML 描述通過(guò)傳感器測(cè)量的電壓、電流和功率等電參數(shù)也建立了如圖 2-10 所示的傳感器描
22圖 2-10 傳感器文檔 XML 描述通過(guò)傳感器測(cè)量的電壓、電流和功率等電參數(shù)也建立了如圖 2-10 所示的傳感器描述模型,主要包括了三相電壓(senVx)、三項(xiàng)電流(senAx)、各項(xiàng)功率(senPx)、各項(xiàng)電能(senEx)、功率因數(shù)(senlv)和頻率(senf)等。每一個(gè)傳感器數(shù)據(jù)項(xiàng)還包括了其數(shù)據(jù)類型、ID 號(hào)和單位,建立的 xml 文檔描述如圖所示。對(duì)于系統(tǒng)組件、門組件主要描述了設(shè)備電力系統(tǒng),液壓系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和門開關(guān)狀態(tài)等模塊,由于采集的參數(shù)比較少,因此不單獨(dú)列出。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于諧波小波包和BSA優(yōu)化LS-SVM的銑刀磨損狀態(tài)識(shí)別研究[J]. 董彩云,張超勇,孟磊磊,肖鵬飛,羅敏,林文文. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(17)
[2]面向能耗的數(shù)控銑削過(guò)程建模與參數(shù)優(yōu)化[J]. 黃拯滔,楊杰,張超勇,周志恒,謝陽(yáng),林文文. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(18)
[3]基于灰色模糊算法的機(jī)床產(chǎn)品制造系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)方法[J]. 毛志慧,王艷. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(07)
[4]基于分布式RFID中間件的制造車間數(shù)據(jù)采集的研究[J]. 孫慶義,郭宇,謝欣平. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(03)
[5]基于labview的機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 范歡迎,王榮林,朱艷. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2014(08)
[6]機(jī)械加工系統(tǒng)能量效率研究的內(nèi)容體系及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉飛,王秋蓮,劉高君. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(19)
[7]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)[J]. 劉日良,張承瑞,姜宇,王科. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2013(05)
[8]機(jī)床服役過(guò)程機(jī)電主傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)段能量模型[J]. 劉飛,劉霜. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[9]求解約束優(yōu)化問(wèn)題的改進(jìn)微粒群算法[J]. 屈向紅,郭靖,夏桂梅,王希云. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機(jī)床切削能耗的研究[J]. 謝東,陳國(guó)榮,施金良,許弟建,王鋒. 機(jī)床與液壓. 2012(01)
博士論文
[1]機(jī)械加工系統(tǒng)能量效率評(píng)價(jià)研究[D]. 王秋蓮.重慶大學(xué) 2015
[2]開放式數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 陸小虎.中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[3]面向低碳制造的數(shù)控機(jī)床能量供給建模研究[D]. 呂景祥.浙江大學(xué) 2014
[4]基于改進(jìn)GEP的數(shù)控銑削過(guò)程物理建模及工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究[D]. 楊揚(yáng).華中科技大學(xué) 2013
[5]現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床多源能耗特性研究[D]. 胡韶華.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于支持向量機(jī)的加工中心主軸系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 董精華.吉林大學(xué) 2017
[2]基于MTConnect的機(jī)器人制造單元系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李杰誠(chéng).廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與視頻監(jiān)控的機(jī)床故障診斷[D]. 郭志明.華中科技大學(xué) 2016
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成和果蠅算法的機(jī)床能耗預(yù)測(cè)[D]. 顧聞.華中科技大學(xué) 2016
[5]基于支持向量機(jī)的數(shù)控機(jī)床能耗預(yù)測(cè)及節(jié)能方法研究[D]. 陳薇薇.武漢科技大學(xué) 2015
[6]基于OPC的數(shù)控加工單元數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究[D]. 趙旭東.電子科技大學(xué) 2015
[7]基于智能移動(dòng)終端的車間管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅企.中國(guó)科學(xué)院研究生院(沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2015
[8]基于MTConnect的數(shù)控機(jī)床監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 姜宇.山東大學(xué) 2012
[9]基于ARM9的數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 徐永樂(lè).南京航空航天大學(xué) 2011
[10]基于宏指令的數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)度提取技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 李超.重慶大學(xué) 2010
本文編號(hào):2939377
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