發(fā)動機(jī)VVT制造車間的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、面對全球制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)被越來越多的用于工業(yè)制造場合，加之以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，網(wǎng)絡(luò)化車間得到了更加廣泛的應(yīng)用。由于制造業(yè)的分工復(fù)雜，對于不同的制造流程和對象需要采用不同的制造措施，并且要對不同的制造方法進(jìn)行優(yōu)化，提高制造效率。
　　本文以寧波某公司的發(fā)動機(jī)VVT制造車間為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了VVT系統(tǒng)中OCV閥和執(zhí)行器的生產(chǎn)流程，將車間分為監(jiān)控設(shè)備、生產(chǎn)線、測試線三部分。針對企業(yè)生產(chǎn)與管理要求，

2、設(shè)計了發(fā)動機(jī)VVT制造車間的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了以太網(wǎng)技術(shù)和CAN總線技術(shù)為平臺的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其中以太網(wǎng)主要用于車間生產(chǎn)信息的采集，實現(xiàn)對生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)的監(jiān)控。CAN總線主要用于車間系統(tǒng)設(shè)備的控制，實現(xiàn)設(shè)備的功能。在方案分析的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計，硬件設(shè)計主要包括生產(chǎn)線和測試線的控制模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計及CAN網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計。軟件設(shè)計包括CAN驅(qū)動設(shè)計、調(diào)度算法設(shè)計。
　　通過系統(tǒng)平臺的實際運行，對該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的

3、可靠性、實時性和可擴(kuò)展性進(jìn)行了分析和優(yōu)化。首先，通過故障樹和蒙特卡洛方法對VVT制造車間的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可靠性進(jìn)行仿真，比較了使用冗余技術(shù)和未使用冗余技術(shù)的兩種情況，采用CAN收發(fā)器冗余的方案增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。其次，依據(jù)車間系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體比較了時間窗調(diào)度算法和RM-EDF調(diào)度算法，并利用Truetime工具箱對RM、EDF和RM-EDF混合算法進(jìn)行了對比仿真。利用Stateflow工具箱，對VVT制造流程進(jìn)行了狀態(tài)流圖的設(shè)計，在此基礎(chǔ)

4、上對RM、EDF和RM-EDF混合調(diào)度算法進(jìn)行了實時性仿真，并繪制了實時性曲線，分析確定采用混合調(diào)度算法提高本系統(tǒng)的實時性。最后，考慮到未來制造能力的提升，在橫向擴(kuò)展有限的情況下，采用垂直擴(kuò)展，增加CAN網(wǎng)關(guān)的方法來改善系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。通過對實時性、可靠性和可擴(kuò)展性的分析和優(yōu)化，在實際發(fā)動機(jī)VVT制造車間中進(jìn)行了系統(tǒng)可靠性和實時性的測試，經(jīng)過對測試結(jié)果的分析，可以看出本系統(tǒng)的可靠性和實時性得到了提高，其中在不同誤碼率情況下，可靠性提高了