接插件生产设备的数据监测与智能调速系统的开发

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接插件是许多工业设备的基础器件,其质量优劣直接影响到工业设备的运行。接插件生产设备的温度与接插件质量关系密切,温度过高会降低接插件品质。在传统接插件的生产工序中,常采用人工测温的方式对设备进行监测,若设备温度未超出阈值范围时,再凭借个人经验调节设备运行速度以提升产量。但这种方式会耗费人力、浪费生产材料、无法准确提产。本文基于无线传感网(Wireless Sensor Networks,WSH)与无线网络通信技术(Wireless Fidelity,WiFi)设计了取代人工测温的数据监测系统,实现对设备多处部位温度的精准监测,并提出一种基于过程能力指数(Process Capability index,CPK)的智能调速策略取代个人经验值调速,实现提升设备产能的功能。主要研究内容如下:(1)充分考虑工厂安装环境与扩展需求,遵循模块化理念设计了各硬件模块电路,本文给出了一种数据监测系统的设计方案。选用低功耗、高性能的MKW01Z128芯片作为微控制器,以WiFi通信模块ATK-ESP-01为远程通信媒介,基于硬件构件化设计思想,设计能够获取设备温度的采集节点以及能够汇总数据、转发数据至云侦听软件的网关节点,并进行原理图绘制及布板,最后对硬件的功能进行测试。(2)在终端软件方面,基于软件构件化编程原则,完成采集节点与网关节点软件设计,实现对接插件生产设备温度的采集、云侦听软件通信的功能。以云侦听软件为媒介打通数据监测系统的通信流程,借助数据库工具实现数据的存储及管理。以Web网页形式实现温度数据可视化监测,并提供历史数据查询、阈值设定功能。(3)以提升接插件生产设备的产量为目标,基于智能调速策略设计了能够根据接插件质量计算设备最佳运行速度值的智能调速软件。该软件通过读取工控机中的接插件正位度误差数据计算CPK,判断CPK所处评定表的范围,自动计算设备运行速度值,并结合现场工控机、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等设备实现自动调速过程,完成智能调速系统的开发。本文设计的系统经过反复调试并在苏州泰连连接器有限公司进行实测,证明该系统具有良好的运行性能,有一定的社会、经济与科学意义以及应用前景。
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