自从2009年8月温总理号召建设“感知中国”后,物联网迅速在工业中发展。随着物联网的普及,以及云计算的大量运用,物联网重点发展的工业智能发生着革命性的变化。物联网需要将各种信息汇入互联网,无线传输网络便是最好的选择。在此机遇之下,部分企业希望将工业自动化与物联网结合起来,提前在即将到来的智能工业中分一杯羹。物联网指的是物物互联,要将自动化生产线上的所有物件达到物联网的要求,首先要攻克的是性能复杂的物件,无疑气缸是一个最好的选择,于是便有了基于物联网的气缸无线传输系统这个工程应用课题。本文首先对自动化生产线中的气动电子技术进行理论分析,确定本课题的研究对象为气缸。明确课题的要求是如何让气缸与物联网结合起来。经过工业现场环境分析确认该项目为“基于Wi-Fi的气缸无线传输网络系统”,采用Wi-Fi技术对气缸采集的实时温度、振动情况和位置信息进行传输、处理和控制。明确了课题要求后从以下几个方面进行了研究和分析:(1)通过对物联网(Internet of Things)IOT技术现状进行分析,对物联网与工业互联网就行了区别比较,明确在现有工业互联网的前提下,物联网运用到工业自动化中是有一定价值的,对“智能工业”是有意义的。传统的自动化生产线与物联网技术结合起来是本课题的价值体现,从而确定了本项目在工业运用上的价值。从气动电子技术的基本知识出发,对气动电子技术进行了概括,对气动执行元件进行了分析,确定重点和难点都在气缸,从而确定了物联网的“物”为气缸。(2)分析物联网理论基础,分析物联网无线技术,确定技术方案和路线是Wi-Fi技术。从物联网的优点、特点、体系架构、中间件和安全体系等方面对物联网进行分析,阐述了物联网无线技术知识。对全球无线电划分、网络拓扑结构和规模大小进行分析,对比物联网,传感器网络和普适泛在网络之间的关系。对比几种常见的无线网络协议后重点分析了嵌入式Wi-Fi。确定在满足通用性、安全性和选择多样性几个方面的条件后设计无线网络的配置方案。对通常用于生产设备的自动化生产线的工业自动化控制器进行分析,着重研究西门子SIMATIC控制器PLC,对TIA博途(TIA Portal)进行了分析。确定研究方向为利用物联网思维的“基于Wi-Fi的气缸无线传输网络的研究与实现”。(3)对器件CC3200详细的介绍和Simple Link子系统的学习,最终确定选择CC3200进行项目开发,重点分析了Simple Link子系统。验证了CC3200能满足该设计的硬件要求。设计了CC3200硬件系统。(4)经过分析后构建了基于Wi-Fi的物联网气缸传输系统,实现多节点,不同信号量的采集、接收和处理。分别设计了基于Wi-Fi的物联网气缸无线传输系统硬件框架图、基于Wi-Fi的物联网气缸无线传输系统总体设计通信流程、CC3200与传感器接口电路、CC3200硬件电路、温度传感器硬件接口、位置传感器、振动传感器等硬件系统,重点设计了西门子S7-1500硬件组态及HMI(人机界面)。(5)基于Simple Link Wi-Fi协议用CC3200开发设计了具有多个传感器节点的软件系统。分别完成了移动端软件设计、WEB软件设计和S7-1500与HMI(人机界面)设计。(6)用该系统对不同生产环境中的气缸进行了验证分析,均符合设计要求,达到了设计基于Wi-Fi的气缸无线传输系统课题要求。物联网与工业自动化结合在一起具有一定的工业实用性。