基于以太网的热成形生产线总控系统研究

摘要

随着社会的进步和发展，人类节能环保意识的不断增加，近年来汽车轻量化已成为各汽车公司讨论非常热烈的话题。高强钢板的热成形是汽车轻量化非常重要的一部分。如何建立高效可靠、节能环保的热成形生产线，将是汽车轻量化生产过程中不可或缺的议题。从这一点出发，提出了基于以太网的热成形生产线总控系统，有效解决了生产线上异构设备的信息同步问题，并建立了智能的、可调的任务调度模型，以及完善的故障处理机制，提高系统运行的安全性和可靠性。
　　系统为基于工业以太网的热成形生产线控制系统，首先通过以太网连接了生产线上相对独立的各类智能设备，包括完成冲压任务的伺服压力机、用于板料加热保温的多层加热炉、用于板料搬运的机械手群以及各种状态监测用的传感器，实现了信息同步和数据共享。然后建立基于事件的任务调度模型，由生产线中的核心工作单元——压力机根据自身状态，触发事件并通知加热炉出料，加热炉根据自身状态，触发事件通知机械手群送料等，将各智能设备组建成一个有机的整体，实现生产线控制的动态和自适应性，保证了整个生产线节拍的同步和紧凑；最后建立了基于有限状态机的故障处理机制，使各设备在故障状态下能尽可能的保障其他设备及人员的安全，将损失降到最低。在上述基础上，采用C＃编程语言，在.NET平台下开发了总控系统，设计了优美的人机交互界面，使整个生产线总控系统的学习和使用都方便简单。
　　系统通过以太网工业控制网络，完成了异构设备的信息同步和共享，并在此基础上建立了基于事件的任务调度，基于有限状态机的设备工作模型和故障处理机制，保证了系统的安全可靠。

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1 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究概况

1.3 论文的主要研究内容

2 热成形生产线以太网研究

2.1 热成形生产线

2.2 生产线的以太网连接

2.3 通信策略

2.4 本章小结

3 基于事件的控制方法研究

3.1 系统任务分析

3.2 基于事件的调度策略

3.3 系统响应研究

3.4 本章小结

4 生产故障处理研究

4.1 故障定义及分析

4.2 基于有限状态机的故障研究

4.3 系统实现

4.4 本章小结

5 总结和展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献