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

1、面對(duì)全球制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)被越來(lái)越多的用于工業(yè)制造場(chǎng)合，加之以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)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(duì)于不同的制造流程和對(duì)象需要采用不同的制造措施，并且要對(duì)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(dòng)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(cè)試線三部分。針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)與管理要求，

2、設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)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(tái)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)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(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要包括生產(chǎn)線和測(cè)試線的控制模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)及CAN網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括CAN驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、調(diào)度算法設(shè)計(jì)。
　　通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行，對(duì)該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的

3、可靠性、實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性進(jìn)行了分析和優(yōu)化。首先，通過(guò)故障樹和蒙特卡洛方法對(duì)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(shí)間窗調(diào)度算法和RM-EDF調(diào)度算法，并利用Truetime工具箱對(duì)RM、EDF和RM-EDF混合算法進(jìn)行了對(duì)比仿真。利用Stateflow工具箱，對(duì)VVT制造流程進(jìn)行了狀態(tài)流圖的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)

4、上對(duì)RM、EDF和RM-EDF混合調(diào)度算法進(jìn)行了實(shí)時(shí)性仿真，并繪制了實(shí)時(shí)性曲線，分析確定采用混合調(diào)度算法提高本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。最后，考慮到未來(lái)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(lái)改善系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性和可擴(kuò)展性的分析和優(yōu)化，在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)VVT制造車間中進(jìn)行了系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性的測(cè)試，經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，可以看出本系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性得到了提高，其中在不同誤碼率情況下，可靠性提高了