工业控制机国内外研究现状
时间:2017-05-10 21:52 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 随着微电子技术和机电一体化技术的高速发展，目前国内外已经开始将高性能的工业控制机引入大型制造装备中。由于工业控制机可以采用各种先进的控制方式，这样可以提高制造装备的整体性能，生产效率得到了提高。也涌现出一大批此类专利，南京理工大学的陆宝春教授就申请了液压机嵌入式智能监控与文护单元[2]的专利。8389 1.2.1 制造系统中的智能前端 随着生产的需求的变化，制造装备的的现场信息处理不再单纯的表现为数据采集系统，而是结合了信息采集、信息处理、报警处理、现场控制、诊断与决策等多层次功能的分布式现场信息处理与监控系统[3].正基于此，国内的陆宝春教授在《制造系统智能前端的研究》中对智能前端定义为：以微处理器为中央控制元件, 能完成物理信号的输入输出、 信号的转化、 特征信号的提取和融合, 能独立决策以执行局部任务,并借助通信网络与上级计算机或其他智能前端进行任务协调与合作, 共同完成对制造系统底层设备或制造过程的实时信息检测、 监视、 控制和故障诊断任务的现场智能处理设备。智能前端的“智能”主要体现在其基于人工智能的信息智能化处理方法。它是制造装备控制系统的核心组成部分，它直接与工业现场相连，是其余工业现场交换信息的接口，完成对现场信息的采集、处理与控制，并且能分担和减少主机的负担以提高主机从事高级运算的能力。 1.2.2 远程监控与文护单元的研究 近年来，制造业无论是观念，还是技术都发生了很大的变化。传统的以相对固定的机器和生产场所为中心，由上至下进行管理控制的大批量制造生产模式正逐步向以人为中心，基于技术的先进制造生产模式转变[16]。 国内外有许多学者对设备的监控与文护展开相关的研究工作，远程监控与故障诊断技术取得了长足的发展。早在上个世纪，MIT开发了基于互联网的远程监控诊断系统，并且研发了实验用途的TESTBED，用于网络监控与文护。法国的一些研究组如“ALARM”对智能检测与文护技术进行了深入的研究，并且取得了一些成就；英特尔公司将半导体设备生产线加入了设备监控、诊断与文护的模块，实现了远程技术服务。 目前国内在这方面的研究仍处在初步发展阶段，南京理工大学的陆宝春针对重型装备液压机的智能监控和液压机设备状态评价进行了深入的研究[3]；海军工程大学的李洪科等人在通信专网ARM 远程监控系统的研究与设计[10]中，开发设计了基于ARM7的固定电话专网远程监控系统，解决通信专网的数据的远程计算机采集和处理的问题；上海交通大学的倪绍徐等人在基于故障树的智能故障诊断方法研究中针对传统故障诊断方法的不足 ,提出了一种基于故障树的故障诊断方法.该方法在对系统故障现象进行分析判断的基础上 ,按照任务和功能关系，建立包含各功能单元的故障树模型，求得系统的最小割集 ,并计算出单元关键重要度.在综合考虑平均故障检测时间因素的同时，提出了故障判明效时比的概念，并以此为依据，从大到小排序，确定故障诊断的最优程序[8]；张荣涛对远程监控智能监测、诊断与文护技术，对不确定性诊断问题进行较为深入的研究,并且取得了一些研究成果[14]。 1.2.3 基于ARM的嵌入式智能前端 工业现场中对设备的工作和运行状态进行在线监测和故障诊断具有十分重要的意义。在线监测和故障诊断技术为设备管理和文修决策的制定提供了重要依据。嵌入式智能前端是在线监测和故障诊断系统的必要的组成部分，是系统数据的采集源。而人与设备，设备与设备的交流的要求也越来越高，Ethernet进入工业控制领域，林永君，金理鹏，刘瑞的基于ARM 的嵌入式智能前端的设计与实现[4]一文提出了一种基于ARM的通用的面向高速以太网的现场智能前端，它提供Ethernet和现场设备间的标准接口。南京理工大学的陆宝春在引入智能单元概念后，提出了智能前端的功能实现模式；基于 IEEE1451 标准和Lonworks现场总线技术,结合了ARM嵌入式技术，设计了智能前端的原型[3]。 (责任编辑：qin) |