基于Labview在线镀膜设备自动监控系统的研究与设计

摘要

自动化控制在现代工业生产过程中起着非常重要的作用，无论大型生产线，还是小型单机设备，自动控制都能够在减少人力、降低成本、节约能源、提高产品质量和生产效率等方面显现优势。
　　浮法玻璃生产线在线玻璃镀膜设备位于高温封闭的锡槽中，实现自动化监控的难度较大，目前处于半自动状态。本文针对浮法玻璃化学气相沉积法在线镀膜设备，应用神经网络和数字图像处理等现代高新技术，研究解决镀膜大车的水冷保护控制和跟踪、自动定位等问题，借助虚拟仪器工具完成整体监控系统的设计。
　　首先，介绍镀膜设备监控系统所需的各种硬件，包括获取图像的摄像头和图像采集卡、参数测量的传感器和数据采集卡等，研究国产图像卡与Labview的接口关系，设计图像卡驱动程序，为后续的研究设计打下良好基础。
　　其次，结合传热学理论，建立系统的流体传热系统数学模型。在一定温度和压力下，对传热数学模型中各项参数进行推导计算，应用神经网络的预测能力，对传热数学模型中的参数进行预测和整定，为镀膜设备水冷保护系统最小水流量控制提供数据参考。
　　再次，以虚拟仪器理论为基础，借助摄像头、图像采集卡、数据采集卡、温度、压力、流量传感器等硬件完成对监控系统关键参数的采集。对图像信号进行增强、滤波、边缘检测和图像标定等处理，设计基于均值漂移算法的目标跟踪程序实现对镀膜大车的跟踪与定位。
　　最后，进行人机交互界面设计，镀膜设备监控系统整体包括多个子系统，参数监控系统，镀膜大车定位系统，冷却保护过程中水流量控制系统、温度监控系统，视频监控系统，数据记录系统等，各部分画面人工切换。

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第1章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

1.2课题研究现状与分析

1.3 本文的主要研究内容

1.4 本文组织结构

第2章 系统硬件

2.1图像采集

2.2图像传感器

2.3数据采集卡

2.4传感器

2.5本章小结

第3章 在线镀膜设备水冷系统自动控制研究

3.1系统传热数学模型

3.2 BP神经网络

3.3 BP神经网络对流体传热数学模型参数的预测

3.4镀膜设备冷却保护系统自动控制

3.5本章小结

第4章 镀膜设备图像监控系统设计

4.1图像的采集与存储

4.2图像标定

4.3图像预处理

4.4动态跟踪与定位

4.5镀膜大车定位系统设计

4.6 本章小结

第5章 镀膜监控系统人机交互系统

5.1在线镀膜工艺简介

5.2基于Labview的人机交互系统

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢