基于以太網(wǎng)的熱成形柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計算機(jī)、控制、通信等學(xué)科之間交叉發(fā)展，正使得工業(yè)控制朝著集中－分布處理、結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)點智能化的方向發(fā)展。本文就是在這種網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大環(huán)境下，對熱成形柔性生產(chǎn)線控制問題進(jìn)行的研究。
　　 面對熱成形柔性生產(chǎn)線這一全新的完全數(shù)字化系統(tǒng)集成課題，提出了在新一代工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建可集中控制生產(chǎn)線上所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)方案，主要目標(biāo)是解決生產(chǎn)線工作過程的實時信息檢測與實時控制、故障檢測與報警、多設(shè)備工作

2、節(jié)拍協(xié)同工作與控制、非慣性系統(tǒng)的延時補(bǔ)償?shù)葐栴}。
　　 為獲得熱成形柔性生產(chǎn)線加工流程及其系統(tǒng)動態(tài)特性，從而有利于提出系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，針對生產(chǎn)線上的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模仿真。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，提出了應(yīng)用工序控制模型PMT（Process-Machine-Time），解決多設(shè)備系統(tǒng)控制的基本方案。對總體控制系統(tǒng)進(jìn)行的動態(tài)性能分析時發(fā)現(xiàn)，基于Web的控制系統(tǒng)存在著較大的延時，不能滿足生產(chǎn)線實時性的要求

3、。但是，它為工序控制模型的驗證、控制系統(tǒng)的再一步選型等提供了珍貴的參考價值。
　　 在前期研究的基礎(chǔ)上，作者又提出了基于工業(yè)以太網(wǎng)的C/S模式的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。為進(jìn)一步判定系統(tǒng)改進(jìn)方案的可行性，對影響熱成形柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊因素進(jìn)行了仿真分析，從網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、丟包率、網(wǎng)絡(luò)延時、采樣周期、干擾信號、調(diào)度策略等多個角度進(jìn)行了仿真與分析，并在分析的結(jié)果上，提出了改善網(wǎng)絡(luò)性能、提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法及思路。
　　 在生

4、產(chǎn)線系統(tǒng)響應(yīng)方面，從總體實時數(shù)據(jù)響應(yīng)以及控制系統(tǒng)相對獨立的設(shè)備響應(yīng)特性等兩個方面進(jìn)行了分析，并對由于網(wǎng)絡(luò)延時、數(shù)據(jù)包丟失等情況所導(dǎo)致的系統(tǒng)性能降低甚至失穩(wěn)的現(xiàn)象，提出了基于插值的數(shù)據(jù)包補(bǔ)償策略，用來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 在生產(chǎn)線工作節(jié)拍調(diào)度方面，提出了基于PMT模型的工作節(jié)拍調(diào)度模型，在所有工序均按照PMT模型定義的前提下，工作節(jié)拍調(diào)度模型在理論上可以得出生產(chǎn)線工序最優(yōu)調(diào)度方案，為實際生產(chǎn)線工作節(jié)拍的調(diào)度提供了理論參考。