面问智能印刷工厂的设备监测系统研究与开发

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印刷行业作为离散型制造业,迫切需要向数字化、网络化和智能化方向转型。要实现印刷过程智能化,需要将印刷设备与工业互联网、人工智能等先进技术深度融合,并运用到印刷工厂的生产及过程控制中,以提高设备的生产效率、降低设备的故障频率,实现多方位、多维度的数字信息互联互通。印刷企业的车间包含多台精密复杂的异构设备,多类因素直接影响设备状态和印品质量,如运行参数、状态参数及环境参数等。因此,实现印刷企业设备的数据采集和状态监测十分重要。本文具体的研究内容如下:(1)针对印刷企业对设备状态感知能力相对较差的问题,本文选取印刷机滚筒部件的振动参数、烘箱的温度信息以及收放卷张力数据作为影响印刷设备健康状态的参数指标,结合层次分析法与熵权法计算每个参数指标的综合权重,通过引入劣化度的概念作为各参数指标归一化的健康程度,基于改进的D-S证据理论完成对各项参数指标融合,在使用最大隶属度原则对设备整体状态评估结果进行决策时进行有效度检验,完善了基于多传感器融合的印刷设备综合状态评估方法。(2)针对印刷企业四类不同角色人员的权限,基于Labview、Java平台和Mysql数据库,设计开发了 PC端和移动端印刷设备监测系统。PC端采集与监测系统包含数据采集、状态评估、信息可视化、数据分析、故障报警等功能;移动端远程监测系统包含实时设备监测、数据读取、故障记录、能耗分析等功能。系统的各个功能将通过企业决策者、设备管理者、生产技术人员和设备使用者四个界面来展示。(3)针对印刷企业大部分设备来自不同厂商具有差异性、智能化程度不同、通讯协议与数据接口不一致导致数据获取困难的问题,本文研究了基于工业以太网通讯技术的数据传输模型。以陕西北人印刷机械有限责任公司的PRD220ELS机组式纸张凹版印刷机(YA401330)以及印后设备KS-60T压板机为研究对象,利用非接触式激光位移传感器和数据采集卡采集印刷机滚筒的振动情况,通过以太网通讯技术利用智能网关采集印刷机和印后设备PLC中的控制参数,通过实验验证了印刷机状态评估方法以及数据传输模型的有效性。
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