【摘 要】
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近年智能制造概念在全球范围内的兴起,使企业对生产设备的使用和管理的要求越来越高,所以当前工业自动生产线中存在本地服务器的数据传输及更新速率慢、传输不稳定、远程操作
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近年智能制造概念在全球范围内的兴起,使企业对生产设备的使用和管理的要求越来越高,所以当前工业自动生产线中存在本地服务器的数据传输及更新速率慢、传输不稳定、远程操作困难等问题亟待解决。针对以上问题利用PLC、Nodered、MQTT及边缘计算等技术,设计完成了在云服务器上搭建工业物联网的生产线监控平台。具体来说,首先阐述了PLC数据采集、网关数据传输等关键技术,并且设计小型工业4.0生产线的工位组成结构,以设备与设备为对接点形成工业网络,在一定程度上实现去中心化,完成了云端服务器对远程工业生产线的监控。其次,着重介绍了西门子S7-300系列PLC与MES系统的基本原理,同时在PLC中设计了与MES实时通信的FB块VDCA,并通过Enternet通讯协议实现上位机与下位机的实时通信。系统中减少了中间硬件,提高了通信过程中的数据稳定性、可操作性及通用性,适用于工序多样的自动化生产线。然后利用离散工业生产线设备运行过程的数据,通过边缘计算能力对数据进行处理分析,提出一种基于边缘计算的设备退化故障数据稳态建模和卡尔曼滤波结合的设备性能故障诊断方法。通过实测数据与模型估计值进行对比,拟合度高,可实现故障的预测诊断。最后,详细设计生产线监控系统的各个功能模块,并在小型工业4.0生产线上进行了实际应用。图31幅;表7个;参55篇。
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