柔性制造系统的通讯技术

本文介绍了FMS的信息流和通信系统的特点;几种FMS的通信方式;计算机局域网络;制造自动化协议(MAP)等,并进行了分析比较,有实际的参考价值。     

嵌入式温室控制器网络路由协议的研究与仿真

在无线传感器网络路由协议中,传感器节点的能量支持和通信带宽对系统的稳定性、可靠性有很大影响.针对嵌入式温室控制器特点,分析传感器网络路由SPIN协议和DD协议的工作原理和传播机制,并在OPNET平台上建立仿真模型,从数据丢失率、端到端的延时、吞吐量和结点能量消耗4个方面,对这两个协议进行比较.结果表明,定向扩散是一种较为理想的路由协议.     

车载钻机CAN总线通信系统的研究

为了实现车载钻机通信系统中各节点数据准确可靠地通信,对车载钻机CAN总线通信系统进行了研究。对通信系统的硬件结构进行了设计,并组建了CAN网络,各网络分别采用CANopen协议、SAE J1939协议和CAN2.0B协议;对所采用的各种CAN协议与软件进行了设计;对基于CAN2.0B和J1939协议发送的报文信息结果进行了分析,表明发送或接收的报文信息都是正确的。实际工程应用结果表明,该通信系统实现了各CAN接口间数据的可靠传输,对车载钻机具有积极的应用意义。     

国外柔性制造技术的发展状况及我国开发柔性制造技术的必要性

本文综述了世界各主要工业国家近年来柔性制造技术的发展现状,列举了大量统计数据对柔性制造单元(FMC),柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)的使用情况及设备构成比等进行了分析对比。文中重点分析了柔性制造系统(FMS)。对其各组成部分(加工系统、物流系统、信息流系统及软件等)、各部功能、使用情况(如加工对象、分布的行业、柔性化程度等)及一些厂家典型的FMS的价格与使用经济效益作了介绍,分析了FMS的进一步发展趋势。文章最后分析了我国发展柔性制造技术(FMC、FMS、FML)的必要性,对开发这种技术的指导方针、措施与步骤提出了建议。图24幅,表4个。     

基于EtherCAT协议的FMS多设备实时数据采集技术

为解决柔性制造系统(FMS)实时数据采集的问题,对EtherCAT实时性、传输效率进行分析;针对FMS设备进行主从站的建立,并进行主站与从站的通信测试。结果表明:EtherCAT兼容多种以太网协议,并且对于实时数据的传输效率更高,多设备的I/O信号响应快,可以预见EtherCAT将逐渐成为智能工厂的主流实时数据通信协议。     

现场总线在柔性制造系统中的应用

在分析传统FMS通信网络缺点的基础上，通过比较，提出将现场总线网络应用于柔性制造系统的方案。利用西门子PLC S7-300作为柔性制造系统单元的主站，构建了基于Profibus-DP总线的FMS通信与控制的网络系统，保证了FMS-50单元层与设备层的信息通讯。同时在监控主站上运用WinCC组态软件实现对物流系统的实时监控。     

面向智能制造的OPC UA总线桥通信系统研发

各种异构信息源工业设备间通信是实现智能制造关键落地技术。针对此问题,研发一种基于OPC UA的总线桥通信系统。构建嵌入式总线桥,硬件上支持与I2C接口和RJ45接口,软件上在Linux系统基础上移植UATCP协议栈,实现传感器与828D数控系统通信。实验结果表明：使用总线桥实现了底层设备与数控系统间的通信,具有跨平台性与简便性,使智能制造成为可能。     

基于工业以太网的模具机器人制造单元联网通信研究

针对模具企业采用机器人单元实现智能制造的要求,提出一种基于工业以太网的机器人单元联网通信方案,重点研究单元上位机与机器人、单元上位机与机床、机器人与机床之间的通信机制,采用总线拓扑结构来构建通信网络,利用基于TCP/IP协议的工业以太网通信与控制实现了该通讯方案,并在某模具企业进行了实际应用。     

基于网络化制造的实时通信系统研究

从DNC系统的体系结构模型入手,分析基于以太网的DNC系统的功能和组成,设计以单片机ATxmega128A1为处理器的通信控制器,详细阐述以太网协议和TCP/IP协议的实现过程;介绍将μC/OS-II移植到处理器上的过程;基于网络化制造的实时性要求,研究数据传输的方法.从软件和硬件层面建立了系统的连接,实现了基于网络化制造的实时通信功能.     

关于机器人焊接技术的研发与应用之探讨

正1机器人的国家顶层导向智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称(图1)。智能制造具有以智能化工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征,可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。     

基于复杂网络系统理论的制造网格资源节点选择研究

从全局的角度出发,将制造网格资源节点作为复杂网络节点,基于复杂网络理论的视觉建立制造网格系统的复杂网络模型,对制造网格本身的动力学参数,包括资源节点的度及其分布、节点角色、平均最短路径和聚集系数等进行分析;以制造任务为例,结合传统的智能选择算法,对制造网格的资源节点进行选择,提高了选择的最佳性能。研究结果有助于提高制造网格环境下资源的全局优化选择能力。     

A systematic approach to integrated fault diagnosis of flexible manufacturing systems

A flexible manufacturing system (FMS) is an application of modern manufacturing techniques. Like for other manufacturing equipment, the success of an FMS is very much dependent upon its trouble-free operation. It is crucial to monitor all the possible faults or abnormalities in real time and, when a fault is detected, react quickly in order to maintain the productivity of the FMS. Because of the complexity of FMSs, the functionally complete diagnosis of an FMS should be based on all the available information and various advanced diagnostic techniques so as to get a satisfactory result. This paper proposes a systematic approach to fault diagnosis of FMSs that integrates condition monitoring, fault diagnosis and maintenance planning. An intelligent integrated fault-diagnosis system is designed with a modular and reconfigurable structure. The implementation of the integrated diagnosis system is presented in detail. The system can monitor the major conditions and diagnose the major faults of an FMS, and give corresponding maintenance planning as well. The developed system has been applied to an existing FFS-1500-2 FMS in Zhengzhou Textile Machinery Plant and has achieved good results.     

FMS递阶智能控制系统研究

本文提出建立以组织级、过程控制级和执行组组成的ＦＭＳ递阶智能控制系统来保证ＦＭＳ运行的优化。建立了一个基于知识的调度专家系统和用于动态调度的人工智能启发式算法和ＢＰ神经网络为主要结构的ＦＭＳ智能控制系统。控制系统采用状态实现多智能模块之间的协调和驱动。。     

OPC UA信息模型在工业机器人监测系统中的应用研究

针对机械制造加工车间多元异构设备接口协议不一、多源异构数据格式语义不一造成的信息集成和设备互联互通互操作难以实现的问题，基于OPC统一架构（OPC Unified Architecture,OPC UA），提出一种集OPC UA信息模型和OPC UA数据通信于一体的工业机器人监测系统。给出建模流程，采用OPC UA规范、节点和引用等核心技术，设计抽象机器人共有信息模型，分解、归纳私有组件模型，模块化设计构建OPC UA服务器与客户端，综合服务器地址空间映射、OPC UA通信等技术处理异构数据，以此提供规范化数据和标准化数据通信。选择典型刹车盘柔性加工单元进行现场应用，将信息模型应用于上下料机器人监测系统。结果表明：机器人数据格式和数据操作得到统一，设计的OPC UA信息模型能满足上下料机器人监测系统实际应用需求，验证了信息模型完整性、实用性和所提框架的可行性。     

网络化电火花加工工艺智能决策系统研究

在分析了网络服务方式和动态交互技术的基础上,提出了一种基于Web技术的网络化电火花加工工艺智能决策系统.介绍了系统中各功能模块,经过实例化的运行分析表明,此方法对远程电火花工艺设计是切实可行的.     

基于Niagara的物联网智能制造系统

新型智能制造系统可以提高生产效率和产品质量,提升制造业供给结构的适应性和灵活性。以物联网为核心,提出在Unity3D环境下基于Niagara的物联网智能制造系统。以物联网三层构架为基础,辅以软件二次开发,实现各种模块协议之间的兼容,实现智能制造。     

FMS网络通信子系统的设计

首先从网络拓扑结构、网络通信协议两方面,在比较各种方案的基础离ＦＭＳ网络通信子系统的设计,然后论述了网络系统的实施,并对所采用的软硬件平台和编程方法作了说明。     

基于改进蚁群算法的Zigbee网络路由优化研究

针对Zigbee技术构建的无线传感器网络(WSN)在数据传输过程中,经典的ZBR混合路由算法存在网络整体能耗不均、数据传输时延大的缺点,提出一种基于节点剩余能量管理的ACO-ZBR改进路由算法。引入能量因子,设置传感器节点剩余能量阈值,对蚁群算法进行改进,进一步优化蚂蚁下一跳节点选择概率;加入角度因子和距离因子规划蚂蚁运动方向,缩短了网络中节点传输路径。仿真结果表明,这种改进算法在降低节点能耗延长节点续航能力和缩短数据传输时延方面有优势,在一定程度上改良了网络质量且延长了网络寿命。