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關于系統集成論文范文資料 與基于巡檢機器人電氣物聯網系統集成設計有關論文參考文獻

版權:原創標記原創 主題:系統集成范文 科目:畢業論文 2020-01-26

《基于巡檢機器人電氣物聯網系統集成設計》:該文是關于系統集成論文范文,為你的論文寫作提供相關論文資料參考。

摘 要:新形勢下電氣實訓裝置的改造升級思路是基于“互聯網+”的思維,將諸多分散的元件如繼電器、到位開關等低壓電氣元件,以及PLC、變頻器、電動機等,通過交互信息感知技術,實現設備管理、信息采集及數據挖掘及云端服務設計.以電氣綜合控制實訓室為例,先讓設備物聯化,實現有線至無線的跨越,再引入機器人巡檢技術,實時對設備故障、工況進行檢測,動態地分配任務.該類電氣物聯網系統集成設計,不但創新了人才培養的手段,也提高了實驗室智能化管理.

關鍵詞:電氣物聯網;巡檢機器人;系統集成;智能管理

中圖分類號: G642.4 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2018)04-0090-04

一、引言

工業系統集成和控制始于繼電器控制,智能化綜合提升得力于可編程邏輯控制,在“互聯網+”模式下,工業自動化面臨著新的機遇和挑戰[1-2].尤其是物聯網、通信技術、大數據及云計算的發展,新業態的產業快速發展,對應的產業人才需求量隨之增加,然后,需求和供給存在一定的差距[3-4].為破解該難題,應對的措施一方面是適當擴大人才數量的供給,另一方面需加強人才培養模式創新,為產業提供更多的掌握新技術新方法的專業人才.所以,在完善對應的人才培養方案、培養措施、培養計劃等在理論和知識方面強化之外,還需要從技能和技術手段全方位地進行增強,而這種手段最有效的措施就是實訓教學、實驗環節.目前,高校實驗室電氣設備的管理普遍處于松散的狀態,電氣設備繁多,由于人手問題,管理人員需要同時管理多個實驗室,想获得設備的運行狀態往往需要管理員實地檢查,尤其需要逐臺檢查,費時耗力.同時,只有不斷和時俱進的先進設備及系統才能培養出新型優秀的人才.故必需對傳統的電氣設備進行系統更新及創新集成,即基于物聯網技術,對傳統的電氣設備系統進行改造升級,在工業4.0建設背景下,引入人工智能技術,打造先進的一體化物聯網電氣實訓室,為智慧工業設備集成提供了新思路新模式.

二、Web服務機器人技術

機器人技術是一個國家科技實力及高端制造水平的體現,隨著制造業轉型升級,生產力在提高,工業機器人的市場需求在增加,公共安全、康復醫療、抗震救災、特種服務機器人、教育機器人等如雨后春筍一般快速發展[5-6].而基于Web服務的機器人,比較適用于物聯網集成系統.一般情況下,機器人的操作是通過有線模型進行遠程或近距離控制的.隨著通信距離和傳輸速率也在不斷增加,用戶和機器人進行相互通信通過無線電波實現變成了可能,還可以不斷滿足眾多場合的應用需求[7-8].

1994年,著名藝術家機器人學及自動化領域的科研工作者肯·戈德堡首次提出了基于Web瀏覽器的遠程操作機器人,而其最初的構想僅僅是給公眾提供一個可通過互聯網訪問的遠程控制機器人,并支持用戶對其實施遠程操作[9].該領域經過十多年的研究,已取得不少成就.其發展大致可分為兩個階段:第一階段主要集中在機械手的網絡控制,例如Ken Goldberg的水星計劃[9](Mercury Project).第二階段以自主式移動機器人作为主要對象,使得和遠程環境的交互沒有空間的限制,从而實現遠距離環境下的真實無界交互作用.例如由德國波恩大學和卡內基梅隆大學開發的博物館導游機器人Rhino和Minervaf,它們能夠在高度動態的環境中實現安全自主導航,能和現場的觀眾“友好相處”.特別是Minerva,它能夠進行地圖的學習以及上下文地圖(texture map)的定位,其路徑規劃器考虑了移動機器人運動的不確定性,以避免移動機器人迷失方向[10].目前可通過Web瀏覽器訪問的復雜的自主式移動機器人是Simmons開發的Xavier機器人Il.它具有一定的智能規劃能力,可以在樓內各層的各個房間進行一些簡單的傳送文件、敲門、說話等動作.

本文以電氣綜合實驗室為例,利用物聯網及巡檢機器人技術,打造一套現代化綜合的電氣物聯網實訓系統,將所有電氣設備進行集中化管理,實現遠程控制,提升實驗室電氣設備的管理效率,达到集成化、智能化管理的目的.

三、電氣物聯網系統集成

在“互聯網+”思維下,課題組借助于人工智能即機器人技術(巡檢機器人),以所屬的教學場地暢遠樓A實驗室、B實驗室的十多臺PLC控制設備為核心,將這十幾臺電氣設備集成到一個系統,實現對電氣物聯網設備進行智能一體化化綜合管理,形成一個完整系統機器人電氣物聯網系統,如圖1所示.

1.典型電氣設備的選取和集成

實驗室A選取了三個歐姆龍PLC實驗設備,PLC型號為歐CPM1A-40CDR-A-V1;同時還選取六個PLC系統電氣柜,其上PLC型號分別有歐姆龍CPM1A-MAD02-CH兩臺、西門子SIMATIC S7-300兩臺、西門子SIMATIC S7-200 smart一臺、臺達DELTA DVP32ES2一臺;而實驗室B選取了三臺光機電一體化裝置,其上PLC型號分別有匯川H2u-0016ERN一臺、歐姆龍SY AC CPM2AH一臺、三菱MELSEC FX3u-48M一臺.

針對每一臺PLC裝置,都對應地配置并設計了一個獨立的項目,也就是每一臺裝置都視作獨立運作完成一個具有一定功能性質的系統,如“某液體混合裝置”、“某生產線物料分揀設備”、“某遠程恒壓供水系統”、“某電力綜合變電裝置”、“某中水回用系統”等,改造前,設備之間并沒有任何關聯,均為相互獨立運行、獨立控制和操作.故而,如果需要對其運行狀態進行檢測,甚至是控制和管理,都必须實地查看,效率低.為此,將每臺PLC輸入輸出端口和“無線傳輸模塊”相連,將PLC運行狀態輸至所相連的無線傳輸模塊中,借由無線傳感技術ZigBee技術,將運行狀態信號通過電磁波以無線信號的形式進行短距離傳輸,無線信號經由多個無線節點,即無線信號中繼站——路由器,逐步傳輸至電氣設備集成系統的監控中心,例如可以設置在暢遠B實驗室,這些無線信號經過控制中心協調器信號处理,即可將A實驗室、B實驗室這十幾臺PLC的運行狀態即時刷新,呈現在控制中心的顯示屏幕上.当然,控制中心所需要的ZigBee技術中的協調器所需的程序,需要根據通訊形式、設備數量等實時編寫;顯示運行狀態的觸摸屏組態程序,需要根據所監測的PLC型號及其通訊方式進行同步編寫.

系統集成論文參考資料:

通信系統論文

期刊協同采編系統

學生管理系統論文

論文系統

信息系統項目管理論文

論文查詢系統

結論:基于巡檢機器人電氣物聯網系統集成設計為關于對不知道怎么寫系統集成論文范文課題研究的大學碩士、相關本科畢業論文系統集成商論文開題報告范文和文獻綜述及職稱論文的作為參考文獻資料下載。

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