随着传统制造执行系统(MES)的推广应用,离散制造业初步实现了工业化和信息化融合,在很大程度上提升了生产过程的智能自动化水平。但是,在实际自动化生产线的信息化改造进程中,依然存在设备品牌各异,内部协议种类繁多,缺少特定数据接口或者接口数量不足等问题,致使生产线无法及时和上层控制系统进行数据交互,产生“数据孤立”。同时,专用生产设备的智能化水平有限,降低了整个生产线实时监控系统的工作效率。针对以上问题,本文提出应用物联网和嵌入式技术,设计一款面向自动化生产线的新型控制终端,实现设备可靠的融入系统。本文主要研究内容包括:(1)分析并总结自动化单机设备融入生产线实时监控系统中面临的问题,提出以控制终端为纽带的设备融入方案,解决自动化生产线上存在的“数据孤立”问题。(2)采用核心板-底板的双层架构模式,从整体上对控制终端的硬件结构进行划分,完成相关的电路、电源设计。核心板作为主控中心,以Cortex-A9芯片为核心,实现终端的控制操作;底板作为通用模块,主要实现数据的采集、传送和通信接口的扩展等。(3)以Linux为内核,Android系统为操作系统,完成嵌入式软件开发环境的搭建、驱动程序和应用软件的设计。以类库的形式把各功能模块化,让控制终端具备数据采集,无线传输,质量连锁控制,工序能力指数分析,生产任务获取、调整和查询等功能。(4)针对自动化生产线上的平衡调度问题,建立平衡调度问题的数学模型,改进设计遗传退火算法(GASA),对算法进行了仿真验证和实验结果分析。(5)在EPB制动钳总成装配检测线上进行控制终端的功能测试。试验证明,控制终端的接入实现了汽车零部件检测生产线的自动化、智能化和效率化的高度融合,产品成品率达到99%,数据互通时间缩短到1秒以内,生产线的生产效率和数据传输速度提升效果显著。