数控机床数据采集嵌入式适配器设计与开发

传统数控机床数据采集系统采用有线进行数据传输且采集的数据类型少,通信的移动性和数据采集的适应性不足,因此选择无线通信作为嵌入式适配器与上位机的通信方式,设计与开发嵌入式适配器实现数控机床联网与数据采集.依据通信和数据采集方面的需求,设计嵌入式适配器硬件系统,选择与定制嵌入式适配器操作系统,开发嵌入式适配器数据采集与处理软件.结果表明,嵌入式适配器实现了与上位机的无线通信,实现了数控机床数据采集与异构数据处理,提高了系统灵活性.     

多通道压力数据采集与分析系统设计

为低成本实现多通道压力数据采集与分析,借助虚拟仪器技术、计算机技术、通信技术等,成功地构建了以虚拟仪器为核心的多通道压力数据采集与分析系统.该系统采用C8051F040混合单片机进行数据采集,利用RS232总线结构进行数据传输,利用PC机和Lab Windows/CVI软件进行数据处理和分析.实验结果证明:该数据采集系统结构简单,操作方便,准确性、可靠性高,测试数据符合设计要求,具有很高的实用价值.     

基于虚拟仪器的抽油机故障诊断系统设计

为提高采油作业安全性,借助虚拟仪器技术、计算机接口技术、通信技术、故障诊断等技术,成功地构建了以虚拟仪器为核心的抽油机故障诊断系统.该系统利用下位单片机进行数据采集,利用CAN总线进行远距离数据传输,上位计算机利用Lab Windows/CVI完成数据的分析与处理及结果显示,并进行故障诊断,打印报表.该系统合理利用了Lab Windows/CVI的功能特点,结构简单,安全可靠,实时性强,实现了抽油机的状态监测与故障诊断,提高了石油作业的安全性.     

智能焊接参数测试记录系统

开发了一套用于实时监测和记录焊接参数的专用计算机数据采集系统.该系统主要由数据采集设备和数据采集分析软件组成,另外还带有条形码扫描仪.在自动化焊接生产线上,通过与PLC的实时通信,实现联动操作,自动测试记录焊接参数.该系统具有抗干扰能力强、信息量大、检测速度快、软件界面友好等优点.     

基于Modbus协议的工业现场快速组网方案

设计了一款基于IPORT-1模块与STM32微处理器的工业现场数据采集器,通过485总线以及Modbus通信协议读取工业现场各种数据与信息,并与计算机通过以太网相连。建立了完整的通信机制,包括计算机与数据收集器之间及数据收集器和工业现场各种设备之间的通信机制。计算机的任务是对数据采集器进行初始化,包括串口初始化和通信内容设定,以及从数据收集器内读取所有数据信息,并完成界面显示任务;数据采集器的任务是从工业现场各个设备上读取所需数据,并将这些数据传递给计算机,所读的内容是由计算机指定的。实际测试证明:该方案能够实现基本的工业组网要求,同时具有可靠性高、使用方便、成本低廉等优点。     

熔模铸造车间数据采集与生产智能预测

针对熔模铸造企业车间设备种类多,数据传输协议和存储结构不统一,异构数据采集困难、采集的数据杂乱缺失等问题,提出一种车间生产和设备资源的数据采集与管理框架。基于车间多源异构数据感知处理策略,设计车间数据传输路线,解决设备间数据交互差、感知处理困难的特点。结合主成分分析(PCA)和长短期神经网络(LSTM)算法,建立车间生产变化规律预测模型,完成车间数据处理和分析预测。最终,利用车间数据采集与管理框架,实现了28项工艺及现场数据的采集,且最小采集间隔时间可达1 000 ms,单日采集数据可达5×10⁵条。建立车间铸件产量预测模型,平均绝对误差为0.046 2%,决定系数为0.915 2,模型具有良好的泛化性。     

OMAP5912平台数据采集处理程序的实现

OMAP5912是由ARM和DSP组成的不对称双核处理器。基于OMAP5912平台的准在线故障诊断系统需要很快的响应速度、双核的协调工作和稳健的数据处理算法。数据采集处理程序作为系统的关键应用软件,应具有以上所有特征。ARM端采用多线程技术编程,把采集任务和双核通信任务分别实现为两个线程,提高系统的响应速度;DSP端采用矢谱时域融合算法,对采集的数据进行处理和故障分析,准确提取设备的故障特征;通过DSP Gateway软件,在两端分别编写双核通信程序,实现ARM对DSP的控制和双核间数据传送。     

基于TMS320F2812的RS485通信系统设计

基于工业自动化控制对于上下位数据传输所需的实时性与数据可靠性需求,设计了一套基于TMS230F2812型DSP芯片的RS485数据通信系统。论述了RS485的通信原理及该系统利用DSP内嵌的485A中断模块实现与上位机实时通信的工作流程与软件设计。测试表明,该系统数据传输稳定,通信速率高,抗干扰能力强,对工业自动化设备的数据通信起到了良好的效果。     

伺服系统中USB人机接口的设计与实现

针对传统伺服系统串口通信速率慢、可扩展性差等不足,设计了应用于伺服系统中的USB人机接口.采用32位浮点DSP芯片TMS320F28335为控制核心,PDIUSBD 12为USB器件,并基于实时操作系统DSP/BIOS实现了USB驱动程序以及伺服管理软件,通过与PC端管理软件协同工作,完成伺服系统与PC主机的交互.经验证USB接口数据传输的正确性和可靠性能满足伺服系统中数据实时显示以及系统调试的要求,为伺服中数据采集系统以及高级调试工具的开发奠定基础.     

CT25特种摩擦焊机参数检测系统

针对CT25多功能特种摩擦焊机对测控系统的技术要求,设计和开发了一套具有实时检测和事后数据处理的特种摩擦焊机参数测控软件系统.其硬件以工业控制计算机为核心,采用多功能数据采集卡来适应多种类型信号采集的要求;焊机的液压信号、转速信号和状态开关量分别由其传感器经过相关的信号调理输入到数据采集卡上;位移量的测定选用串口通信的方式.整个检测系统实现了摩擦焊过程参数的计算机设置、检测、显示和保存等功能,完成了动态库的连接、多线程的使用、串白通信和采集信号的处理.     

基于GPRS和PLC的人工造浪智能监控系统的研究

针对人工气动造浪系统的远程管理和维护需求,提出一种结合GRM200G PLC通信模块的基于GPRS无线远程传输技术和PLC现场控制终端的人工造浪智能监控系统方案。通过以西门子PLC为终端设备核心的人工气动造浪系统终端将人工气动造浪系统的运行状况和故障信息经GPRS网络及时发送到远程监控中心,然后经过监控中心上位机软件的操纵,实现了对人工气动造浪系统的远程监控,解决了运用GRM200G PLC通信模块实现远程无线信号传输的难题。     

一种模拟量模块的应用

模拟量模块采用RS485通讯网路,将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由PC控制远程主站点。模拟量模块具有计量数据采集、测量数据采集、设备开关状态采集和对外逻辑控制等多项功能,主要用作各种测控终端的数据采集、控制和显示设备,适用于各行业的自动化、信息化系统。本文介绍了一种模拟量模块的应用。     

云服务器环境下基于Android移动平台的机器人控制系统研究

在移动互联网进入5G时代的背景下,结合云技术设计一种基于Android移动平台的远程机器人控制系统。设计控制系统的总体通信方案,利用云服务器、TCP/IP协议接收和传递远程通信数据,并融合了Android终端系统的控制功能,以达到远程控制的目的;控制系统硬件部分包括STM32F103T8U6型主控芯片、I2C总线、电源模块、避障模块等,给出系统软件总体架构与主控程序,并重点阐述基于滤波处理的机器人传感数据处理核心算法。测试结果显示:基于Android移动平台的远程机器人控制系统在4个方向的轨迹控制方面表现良好,没有出现过大的偏差,通信网络延迟也低于传统的控制方案。     

锂离子铝壳电池模组焊丝末端智能监测系统研究

针对锂离子铝壳电池模组在冷金属过渡焊接过程中因焊丝卡丝、断丝现象造成的模组漏焊、报废问题,设计一种焊丝末端自动监测、智能控制系统。通过在焊机送丝柜加装焊丝监测传感器,实时监测并上传焊丝状态,控制系统针对监测的焊丝状态控制焊接系统执行模组焊接工作,实现模组在焊接过程中焊丝状态的自动监测、焊接状态的智能控制,保证模组生产稳定可靠,提高模组焊接的一次合格率。采用该焊丝状态自动监测、智能控制方案,能够有效降低锂离子电池模组在生产过程中因焊丝卡丝、断丝造成的模组焊接质量问题,提升模组焊接质量,降低设备平均故障间隔时间(MTBF),提升设备综合效率(OEE),具有较强的经济实用意义。     

洗衣机离合器在线开启力智能测量仪的研制

洗衣机离合器开启力智能在线测量仪以单片机为核心,配以电阻应变片式的力传感器及自动定位装置,结合测试系统的传递函数,提出了动态测量中自适应补偿测量系统的设计方法,使得测量力能很好地跟踪作用力,保证测量的准确性。     

基于数控系统的桁架机械手并行控制器开发

在国家政策引导下,制造业正在进行转型升级改造,以实现数字化、网络化、智能化生产管理,达到减少劳动力、降低生产成本、提高产品质量等目的。在转型升级改造中,桁架机械手广泛应用于加工集成产线或单机上下料中以代替传统人工上下料方式。桁架机械手控制单元普遍采用外置,通过IO点方式与主机进行互联通信,这种方式稳定性差、成本高、连线调试和维护繁琐。提出一种基于数控系统的并行控制器PEXC,并开发内置数控系统桁架机械手并行控制模块。采用KBSS总线通信方式,并行控制机床加工和机械手上下料,解决连线、调试、维护繁琐,系统稳定性差,成本高等问题。所开发的桁架机械手控制模块已在实际应用中取得非常满意的效果。     

基于嵌入式传感装置的数控机床颤振实时补偿研究

针对数控机床加工时出现的颤振影响工件加工精度的难题,提出了基于嵌入式传感装置对数控机床颤振误差进行实时补偿的一种方法。首先,构建了CAN总线车间机床工作状态信息采集网络,并且采用PIC18F系列微处理器作为智能终端,移植TCP/IP协议,实现了机床各轴加速度数据的采集;然后,将数据打包通过无线网络通信模块将数据上传至上位机,上位机服务器系统通过数据筛选、分析和解包显示相关信息;最后,通过加速度传感器信息和颤振误差补偿模型计算数控机床颤振补偿值。实验结果表明：该嵌入式系统对数控机床加工精度有着良好的改善、可靠性好,并且有效地提高了车间机床的加工效率。     

基于物联网的温室大棚智能监控系统研究

针对温室大棚应用过程中存在劳动力需求大、作物生长环境参数采集不精准的问题,设计了基于物联网的温室大棚智能监控系统,以实现减少劳动力、作物生长环境参数的精准采集、灌溉设备的远程控制等。传感器节点实时采集各路的数据传输到网关,并通过GPRS模块传输到服务器,利用GPRS无线通信和Internet网络实现人机通信交互,完成对现场农作物生长环境的监测;同时,服务器根据土壤的实际湿度与农业知识专家库对比进行控制决策,并通过网关向灌溉装置发送灌溉指令,实现灌溉的远程控制。该系统在新疆塔城地区应用实验表明:系统运行稳定,具有较好的鲁棒性,能够达到预期设计的目标。     

中走丝线切割机床智能远程监控系统设计

中走丝线切割机床是一种精密的特种加工机床,加工精度高,能加工各种特殊硬质材料,但是比常规加工方式耗时,因而对其进行实时的状态监控就很有必要。针对现有国内主流的中走丝数控系统,提出2种集成监控方式,并结合嵌入式技术、人工智能、网络及移动终端编程和数据库技术研究了中走丝机床智能远程监控系统。首先,对智能远程监控系统的总体框架进行了阐述;其次,对智能远程监控系统的核心功能及其关键技术进行了详细的说明;最后,对中走丝的2种集成监控方式进行了重点说明,特别是基于人工智能技术的图像识别方法。所研究的中走丝线切割机床智能远程监控系统不仅能为机床加工人员提供方便,也能为机床维护人员解决机床故障提供支撑。