一种基于电机制造的智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于电机制造的智能控制系统。
【背景技术】
[0002]如今，国际电机市场需求呈现不断上升趋势，市场竞争十分激烈。因此各微电机制造厂都在致力于提高生产效率，设法降低生产成本，提高产品竞争力。
[0003]现在国外对于控制微电机而言，由于是小批量，多品种，且电机精度要求极高，采用人工操作工艺的也不少。国外一般的概念是，对于超过百万台级的产品，必须采用全自动生产线生产，对小批量生产多采用单机自动化，而对于多品种、小批量，则采用人工联机操作。
[0004]电机制造厂要依靠机械领域中新的技术制造出体积小、重量轻、性能优良和高效率的产品，还要缩小其占地面积，减少操作人员，加速生产过程，降低生产成本，更好地满足客户的需求。
[0005]现今的市场状况为:要加速生产工艺过程的一种方法就是在生产过程中尽量采用自动化，消除因故障停车，保证产品的高标准和稳定的质量。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种基于电机制造的智能控制系统，可以提高产品制造过程的自动化水平，提高工作效率，提高生产质量，且加工产品的工艺过程的每一步都会被严格控制，兀件质量按规定检测和确认，从而按照统一的特性标准生产出一模一样的产品。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种基于电机制造的智能控制系统，依次包括如下子系统:1)、面向电机制造过程的智能控制与物联网平台架构；2)、基于物联网的智能感知节点系统；3)、基于机器视觉的定子自动理片系统；4)、定子和转子热处理过程在线监测与节能优化处理系统；5)、热处理过程在线监测系统。
[0008]面向电机制造过程的智能控制与物联网平台通过各种感知、信息传输和数据处理技术实现电机制造企业的各个重要生产环节参数的数字化、可视化、智能化，将各类物联网对象之间的交互抽象到一个统一的层面，实现各个联网对象的系统功能，通过简单、统一的接口进行信息交互和沟通，利用物联网联网对象之间的松耦合特点，保证物联网网络的开放性和规模可扩展性。产品制造过程中的质量控制是关键，利用物联网技术实时把产品生产制造过程中的状态反馈到系统中，质量在每个环节都得到有效的控制，形成闭环的反馈。基于物联网的智能感知节点主要研究重点在于制造关键信息的选取、采集、存储以及传输，关键信息与质量性能的关系模型的建立。结合电机制造的工艺流程，感知节点分为以下几类:生产过程感知节点，对生产过程的核心生产环节的参数进行采集、处理和传输，具有人机交互。能源监测感知节点，对生产车间的各个设备的能耗进行采集、传输。车间环境感知节点，对车间环境参数的进行采集、传输。工作人员感知节点，对工作人员的状态进行监测。基于机器视觉的计数节点，对通过机器视觉对热处理流水线的定、转子进行计数。所有感知节点利用专用协议，将整个电机制造过程的生产信息及资源信息进行采集，传递信息，并且存储信息。
[0009]作为一种改进，所述面向电机制造过程的智能控制与物联网平台架构，包括传感技术模块、嵌入式技术模块、分布式信息处理技术模块、无线通讯技术模块及网络安全技术模块，所述各模块执行从底层数据采集到上层应用软件的解决方案。
[0010]建立层次化系统结构，在系统层次之间设置标准软硬件接口，可实现电机制造应用领域的部分标准化工作，为电机制造行业的物联网系统提供完整的解决方案和开放性的系统接口 ；数据感知模块，包含数据采集传感装置、数据采集网络以及数据采集设备接口，可以自由组网，实现网络内电机制造过程相关的传感信息；数据汇集系统模块。数据经过融合、前端处理、汇总，根据不同现场条件采用以太网、WiFi等多种数据接入方式，实现远程、高速数据传输。数据处理中心；建立专门的数据处理中心，接收各种海量传感器数据并应用专家系统等技术形成数据处理、显示，并提供快速有效地反馈功能；数据应用模块，提供设备、生产过程、质量、车间环境的监控系统，建立可视化工厂。
[0011]作为一种改进，所述基于物联网的智能感知节点系统，包括硬件驱动层、操作系统层、网络协议层和应用程序层，所述硬件驱动层描述物联网监控终端通信模块和采集模块的驱动，所述操作系统层移植了实时操作系统内核，所述网络协议层对数据进行协议封装，所述应用程序层在操作系统内核上移植中间件服务器应用程序。
[0012]上述基于物联网的智能感知节点系统中，主控电路主要实现的功能模块包括:采集模块、存储模块、电源模块、可配置模块、系统模块及传输模块。每个传感器节点兼顾传统网路节点终端和路由器双重功能，处理进行本地信息收集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理。传感器节点参数的确定。根据电机制造的要求，选定核心的生产步骤的生产状态作为数据采集对象。根据系统设计，选取热处理车间的相关环境参数和重要装备的能源消耗作为采集对象。根据设计要求，传感器节点自组织数量达到500以上，自组织网数据传送最大实时性达到0.5s以下。
[0013]作为一种改进，基于机器视觉的定子自动理片系统包括三个模块:定子冲片定位模块与机械臂抓取、自动码放模块及叠片厚度测量、信息反馈模块。
[0014]定位部分由计算机根据摄像机提供的视频图像，依据定子的几何形状，自动给出冲片在视场中的坐标位置，从而规划出机械臂的运动轨迹。机械臂抓取端带有自动测量装置，数值可根据电机规格型号自由调节。叠片码放装置由机械臂根据计算机的规划完成，码放的位置及排列形式可以通过软件设置。叠片厚度测量与信息反馈装置用于冲片叠片的检测检验，由计算机根据视频图像测量出叠片厚度，并与相应规格的尺寸标准相比较，检测结果作用于伺服系统以修正厚度标准，同时把不合格产品测出，由传送带另类处理。
[0015]作为一种改进，所述定子和转子热处理过程在线监测与节能优化处理系统，包括加热温控模块、产品行进速度测量模块、产品每小时处理量计量模块、空气和燃气混合比例之各个流量计量模块、保护气流量计量模块、蒸汽流量计量模块、冷却水流量计量模块、产品散热风量计量模块。
[0016]主要的温度和流量参数已安装有检测仪表，所有流量计均为玻璃转子流量计。目前产品处理前、后的性能检测均由品质检验及相关技术检验人员操作，没有在线检测仪表。
[0017]本发明采用的技术方案，其有益效果在于:基于深度嵌入式系统的微型、节能实时监控终端技术。针对目前工业监控终端普遍存在体积大、容量小、功能简单等问题，设计了一种微型化、大容量、强实时、多参数的M2M监控终端。系统可以针对不同的应用环境扩展和选择模块，使其适用范围更广，实现了网络动态配置接口，提高了终端的通用性。并改进传统数据采集模式，设计出一种数据采集和数据传输优化方案。
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0019]图1是本发明中面向电机制造过程的智能控制与物联网平台架构的总体结构示意图；
[0020]图2是本发明中电机制造过程数据采集节点示意图；
[0021]图3是基于机器视觉的理片过程示意图。
【具体实施方式】
[0022]本实施例中的一种基于电机制造的智能控制系统，依次包括如下子系统:1)、面向电机制造过程的智能控制与物联网平台架构；2)、基于物联网的智能感知节点系统；3)、基于机器视觉的定子自动理片系统；4)、定子和转子热处理过程在线监测与节能优化处理系统；5)、热处理过程在线监测系统。面向电机制造过程的智能控制与物联网平台通过各种感知、信息传输和数据处理技术实现电机制造企业的各个重要生产环节参数的数字化、可视化、智能化，将各类物联网对象之间的交互抽象到一个统一的层面，实现各个联网对象的系统功能，通过简单、统一的接口进行信息交互和沟通，利用物联网联网对象之间的松耦合特点，保证物联网网络的开放性和规模可扩展性。产品制造过程中的质量控制是关键，利用物联网技术实时把产品生产制造过程中的状态反馈到系统中，质量在每个环节都得到有效的控制，形成闭环的反馈。基于物联网的智能感知节点主要研究重点在于制造关键信息的选取、采集、存储以及传输，关键信息与质量性能的关系模型的建立。结合电机制造的工艺流程，感知节点分为以下几类:生产过