基于Linux的冲压自动化生产线智能监测系统设计

摘要

冲压自动化生产线是制造装备中的重要环节，其中压力机是生产线中的主要部分，所以对其运行状态进行监测、及时的发现故障并进行维护是保证工业生产安全、降低装备维护成本的有效措施。本文以 RDU-JH21-25型号压力机为对象，设计与实现了基于 Linux的嵌入式系统的冲压自动化生产线智能监测系统。
　　首先，针对制造业的重要性分析了制造装备的监控与维护的国内外研究现状，根据生产线上的需要设计了冲压自动化生产线智能监测系统的总体方案，继而设计了监控终端和中央监控系统。再选用源代码开放、成本低、高效、稳定的Linux操作系统作为嵌入式操作系统，采用低能耗、性能强大的三星 ARM体系结构 cortex-A8架构的S5PV210处理器作为控制处理器，并且设计了监控系统的硬件系统。搭建嵌入式系统开发环境，通过对U-Boot移植、Linux内核移植和文件系统的移植等，构建了嵌入式 Linux操作系统。完成系统配置后开发监控系统应用程序，将监控到的状态参数通过网络传送到中央监控系统，在中央监控系统上能通过网页界面查看监控的状态参数，并可以设置报警阈值来实现故障报警，弹出报警窗口来提醒工作人员。最后针对监控到典型的油温数据进行了小波变换分析，在大尺度上和中小尺度上对监测到一个月压力机的油温数据进行标准归一化，再利用墨西哥小帽小波和Morlet小波，分析这一个月油温数据的变化特征和周期变化情况，根据数据变化特征来预判故障发生。
　　研究的智能监测系统已在 RDU-JH21-25型号压力机中得到初步应用，实现了冲压自动化生产线的智能监测的预期目标，提高了冲压自动化生产线监测的智能化与网络化水平，对今后冲压自动化生产线乃至制造装备的监控与维护系统的研发与实际工程应用都具有一定的参考价值。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3课题来源与研究内容

第2章 冲压自动化生产线监测系统总体设计

2.1 冲压自动化生产线压力机的结构和工作分析

2.2 系统功能分析

2.3 监测系统总体方案设计

2.4 本章小结

第3章 监测系统中嵌入式操作系统的启动加载

3.1 监测应用程序开发环境的搭建

3.2 BootLoader

3.3 嵌入式监测系统硬件处理器的启动流程

3.4 U-Boot移植

3.5 监测系统中嵌入式Linux系统内核的移植

3.6 监测系统中嵌入式Linux文件系统的构建

3.7 本章小结

第4章 冲压自动化生产线的数据监测

4.1 监测系统硬件电路设计

4.2 压力机数据监测

4.3 中央监控系统人机界面显示

4.4 本章小结

第5章 监控数据小波变换分析

5.1 小波变换分析的基本知识

5.2 MATLAB中的小波函数

5.3 压力机油温数据分析

5.4 本章小结

第6章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

作者攻读学位期间的研究成果

致谢