基于XBee的无线数据采集系统开发和应用

为了及时、方便地获取车间现场数据,研究开发了一种基于XBee模块的无线数据采集系统,包括手持式数据采集器及连接数据服务器的接收器。手持数据采集器以8052单片机为控制核心,集成了XBee无线通信模块以及满足PS/2协议的条码阅读模块,可通过数字小键盘、条码阅读器在车间现场采集各种工票及其进度等离散数据,并实现实时无线传输。介绍了该数据采集系统的设计原理及其软硬件系统,以及在某企业生产车间的实际应用。实际应用结果表明,该系统使用方便,安全性好,适用于生产现场的离散数据采集和无线传输。     

智慧车间信息感知与分析系统

为了满足智慧车间管理系统对数据采集与信息交互的高要求,以LabVIEW为上层软件的开发平台,通过无线传感网(WSNs)和串口通信相结合,利用调用动态库技术,实现多路数据的并行采集,并通过实验验证了该数据采集方法的可行性。研究结果表明,基于LabVIEW的环境监测、生产状态监控和设备故障诊断的车间信息感知与分析系统能快速有效地对各路数据进行处理、分析、实时显示和存储,该方案对未来智慧车间管理系统的优化具有一定的参考价值。     

云架构下基于标准语义模型和复杂事件处理的制造车间数据采集与融合

在智能制造背景下,制造车间向智能车间转型是未来发展的必然趋势,而目前制造车间数据大量增长产生了私有协议数据多、数据无法充分利用、数据无法跨系统跨企业共享的问题。为解决上述问题,设计并实现了一个云架构下基于标准语义模型和复杂事件处理的制造车间数据采集和融合系统。该系统由设备端和云端两部分组成。设备端为分布式结构,解决了私有协议数据多的问题;其中数控机床和工业机器人采用基于OPC统一架构协议进行数据采集,测量设备及计量器具采用基于质量信息框架标准进行数据采集。云端用于统一采集每个设备端的数据,解决了数据无法充分利用和数据共享问题;利用复杂事件处理技术对采集到的数据进行融合处理,得到制造执行系统关心的工件加工状态,工件的生产准备等信息,同时系统也可以协助工人完成生产任务。通过原型系统验证,所设计系统可以有效地完成上述功能,并为上层制造执行系统及时提供可信的数据支持。     

基于RFID的离散型制造物联实时数据采集系统的研究与开发

针对制造物联环境下离散制造车间生产数据采集实时性、可靠性差的问题,开发了一种基于RFID的实时数据采集系统。对离散制造车间数据采集与处理进行了分析,对数据采集系统的总体架构进行了设计,并且构建了系统的体系架构与功能模型。该系统采用多线程同步技术和数据库辅助设计程序,能够实现对车间现场实时数据的采集、车间生产任务的合理安排、车间加工设备和操作员工的实时监控。实现了一种新的车间现场生产数据采集方式,为实现离散制造车间的实时生产奠定了基础,有效的解决了各生产作业单位的信息断层与信息孤岛问题,提高了企业的生产效率。     

心电监测系统的设计

心电监测系统是用来采集、分析及显示心电信号的医疗设备。心电监测系统的硬件电路设计包括高频干扰滤除电路、导联选择电路、差动输入电路、50Hz工频干扰滤除电路、前置放大电路等模拟预处理电路的设计和基于单片机的数据采集、存储和传送系统的设计。心电监测系统的软件设计,主要是指在Visual C++6.0的开发环境下心电分析、显示软件的设计,包括患者信息输入模块、串口通讯模块、分析显示心电波形模块、保存心电数据模块和读取心电数据模块的设计。     

数字化车间数据采集与应用技术探讨

数字化车间是智能制造的生产组织模式,数字化车间的建设实际是车间生产制造过程数据流的建立。因此,车间级数据采集作为建立数字化车间的重要基础,通常采用两种方式:与制造单元直接通信的系统,以及基于周期或事件采集车间数据的检测系统,而数据采集可以由过程自动执行或通过人机专用接口手动执行。本文论述了数字化车间通用的数据采集模式,以及生产过程和数字化工位的数据采集方案,可作为数字化车间数据采集实施的参考。     

基于制造物联的电装生产质量数据采集与应用

针对电装生产过程中质量管控对零部件实时状态、生产过程数据采集及追溯的需要,构建制造物联环境下的生产车间数据技术架构,基于此架构提出电装生产过程质量数据的采集与应用方法,建立质量数据采集应用模型。设计生产过程质量数据采集与应用系统物理架构、逻辑架构和主要功能模块,开发原型系统,以某电装车间为应用对象验证了系统的可行性和有效性。     

离散型生产车间数据采集与监控系统

针对某大型鞋服针织品制造企业车间生产数据采集与远程监控问题,结合该企业实际情况,提出了一种离散型生产车间数据采集与监控系统。首先对传感器节点、网关、通信方式、云服务器、组网方案进行了分析和设计,对硬件设备、无线通信模块进行选型,对消息流和MQ forIoT服务器进行了设计与实现。最后,基于Python语言开发了消息接发服务(异步接口库),用极简的MicroPython语言为系统硬件(控制器和网关)提供驱动,采用现场数据看板、WEB站点、APP三种数据监控形式。研究结果表明:该系统运行稳定可靠,满足企业对数据采集与可视化监控的要求。     

基于LabVIEW的水压传感器数据采集系统设计

针对外部环境对水下压力值数据采集精度的影响,设计了一种水压传感器数据采集系统。在硬件设计中,使用芯片PCF8591对信号进行模数转换;同时,使用芯片STC89C52进行数据采集处理,保证了数据采样精度和数据处理的速度。计算机显示界面程序采用图形化编程软件LabVIEW编写,用户显示界面信息丰富而且美观。实验表明,该数据采集系统具有结构简单、数据采集精度高、数据读取方便、人机界面友好等特点,具有很大应用价值。     

基于RFID技术的离散制造车间实时数据采集与可视化监控方法

为提高离散制造车间多品种、小批量生产过程的透明度和生产决策制定的实时性,提出一种基于无线射频识别技术的离散制造车间实时数据采集和可视化监控方法。在提出4种典型无线射频识别监控模式的基础上,揭示了离散制造车间中无线射频识别技术应用的本质,为无线射频识别配置提供指导。设计了一种事件驱动的无线射频识别数据采集单元模型,用于采集零件的状态、事件、时间、质量等实时信息;基于该模型依次建立了加工工序、工序流、批次与批量的无线射频识别监控模型,实现了对离散制造车间生产过程的可视化监控;提出一种无线射频识别数据处理方法,为车间可视化监控提供了业务逻辑信息。设计了基于无线射频识别的车间数据采集与监控系统的功能架构,并开发了相应的原型系统,通过简单的案例验证了所提方法和模型的可行性。     

基于LabVIEW的电厂在线监测系统

为解决邯钢电厂生产点多、各控制系统需要连接的工作量大以及生产工艺流程复杂、各分厂车间互相不完全协调的问题,以LabVIEW为平台,设计了一套电厂在线监测系统。其功能包括:数据采集、数据存储与分析、趋势分析、故障诊断等。首先设计了该系统的服务器,包括数据采集、数据存储、数据发布3个模块,然后设计了该系统的客户端,包括系统设定模块、即时信号显示模块、信号监测分析模块、故障诊断模块。在保证故障检测效率的条件下,该系统极大地减少了存储空间。实际使用结果表明,利用该监测系统故障发生前,可即时做出预警,故障发生后,可方便工程技术人员调用历史数据、判断故障原因并进行分析。     

基于UWB的离散智能车间可视化监测平台的研究及应用

监测平台集成数据采集、数据分析以及监督提醒等功能,能够帮助决策者快速了解离散制造车间的生产状况,合理调配资源,提高车间的整体生产效率。但是,离散制造车间存在制造系统复杂、生产要素多、变化快以及资源调度难等问题,增加了管理难度,因此设计了基于超宽带（Ultra Wide-Band,UWB）的实时可视化监测客户端。客户端可实现状态查询、仿真追踪及数据统计3个功能。首先,使用3D Max软件建模渲染,建立车间内重要设备的模型,把模型文件转换为FBX(FilmBoX)格式导入Assets,通过Unity3D搭建离散制造车间的场景模型,实现车间场景的建模;其次,通过SQL Server软件存储处理UWB硬件设备采集的位置和时间数据,编译C#脚本代码调用数据,驱动人员、自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,AGV）及天车模型运动,实现车间场景的实时可视化监测;最后,使用C#语言编译客户端,客户端实时监测平台,集实时位置显示、资源数据分析以及危险预警报警于一体,通过实时化、数字化及图形化的展示,对整个生产过程进行监测、调度和优化,实现车间现场的实时管理。设计的客户端界面具...     

基于物联网技术的数字化车间制造数据采集与管理

针对离散型生产车间生产过程中对零件的实时状态、生产过程数据追溯的需要,提出了将超高频RFID、二维码等物联技术融入到车间MES系统中的解决方案。根据离散制造车间的生产过程,开发了车间生产过程数据采集与管理系统,对零件制造过程进行跟踪和管理。通过系统接口实现制造执行系统与PDM系统的数据、业务集成及车间制造过程的数字化和可视化,实现了MES层对零件生产数据的采集与反馈,提高了车间的生产效率和管理水平。     

基于LabVIEW的动力电池密封性测试系统

密封性测试是动力电池生产制造过程中一个非常重要的环节。采用模块化设计方法,搭建了用于自动检测电池密封性的软件系统。该系统以LabVIEW作为上位机的开发平台,借助于ModbusRTU协议,实现了上位机与PLC的信息交互。通过调用VISA接口函数实现了测试数据的读取,并借助于Database模块完成了对远程MySQL数据库的访问操作。测试系统集流程控制、数据采集、显示和数据库操作于一体。实际应用表明,该系统运行稳定、界面友好,达到了设计的要求。     

基于STM32的数据采集及存储系统设计

设计了一种基于STM32微控制器平台的数据采集存储及显示系统。STM32通过串口中断接收七孔探针的数据后,再通过IIC总线读取导航模块JY901数据;然后将采集到的数据存储于Micro SD卡中并发向上位机,同时将七孔探针的初始数据显示在OLED液晶屏上。使用该系统成功地实现了数据的采集存储及显示。     

射频识别技术在农机制造车间的应用研究

针对目前农机制造车间存在的数据采集手段落后、生产状态监控方法缺失的问题,研究了基于射频识别技术（RFID）的应用方案。首先,在分析企业生产现状的基础上,提出了基于RFID技术的数据采集方案和网络支撑架构;其次,通过VisualStudio2017平台和C#语言开发了在制品状态追踪系统;最后,选取玉米机切碎器作为研究对象,实现生产现场的硬件部署,并对其生产过程进行实验;通过实验案例表明,该系统能够快速稳定地工作,帮助企业实现了实时数据的采集和生产状态的可视化监控,验证了所提方法的可行性和有效性。     

面向服务的车间制造过程信息集成运行系统

针对生产过程中车间存在多源异构信息难以有效集成的问题,在分析制造过程信息组织形式特点的基础上,提出了一种面向服务的车间制造过程信息集成运行系统的体系结构。该体系结构以制造过程信息为主要集成对象,以车间制造过程功能服务为核心,利用基于可扩展标记语言的规则映射方法对异构制造过程信息的格式进行同构化处理,为不同服务提供数据支持,并由服务对制造过程信息进行访问控制和管理;在此基础上用模型驱动的方法编排服务并再现业务流程,通过制造过程集成总线对业务流程进行监控和管理;在应用层通过不同视图将生产制造过程展现给不同用户,实现可视化生产。最后,基于上述系统体系结构和实现方法,进行了系统模块开发和应用验证。     

[数据建模]面向智能生产维护的大数据建模分析方法

从当前的车间离散制造过程大数据应用特性出发,基于车间智能代理,实现了制造过程大数据的采集、处理分析,建立的制造过程大数据采集模型可实现对工序数据集的封装。采用基于聚类的方法对工序数据集进行离群点检测标记,实现对制造资源生产状态的描述与量化。建立了工序级数据特征模型,结合改进的相似元分析方法,对工序过程数据多层次包装描述和制造工序的相似性进行了评价。开发了车间底层智能管理系统,并将其运用于企业生产实际。     

面向智能生产维护的大数据建模分析方法

从当前的车间离散制造过程大数据应用特性出发,基于车间智能代理,实现了制造过程大数据的采集、处理分析,建立的制造过程大数据采集模型可实现对工序数据集的封装。采用基于聚类的方法对工序数据集进行离群点检测标记,实现对制造资源生产状态的描述与量化。建立了工序级数据特征模型,结合改进的相似元分析方法,对工序过程数据多层次包装描述和制造工序的相似性进行了评价。开发了车间底层智能管理系统,并将其运用于企业生产实际。     

大范围增强现实环境下的制造单元快速布局系统

为了使用户能够在指定的车间环境中对布局方案进行直接感官上的评价并且进行快速设计与修改,提出了基于增强现实技术的制造单元快速布局系统。介绍了系统的模块组成及软硬件环境,对系统的实现原理进行了简述。采用数据手套、磁跟踪器、移动终端作为输入设备,并设计了头戴式设备实现摄像及显示功能。实验结果表明:该系统能够以一种直观的方式进行车间布局快速设计、浏览与修改。