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智慧工廠應用實訓系統
發布日期:2019-01-16   點擊次數:5985
系統簡介

       智能工廠應用實訓系統(SeaIOT-EA-SF-01),主要由生產線作業管理平臺、生產線可視化監控平臺PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、智能通信設備以及自動化裝置(立體倉儲、堆垛機、搬運機器人、機器視覺檢測儀PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、分揀機器人、流水線傳送帶、AGV流轉小車、加工雕刻機、貼標機、RFID讀卡器、光電傳感器、環境傳感器等)組成,通過物聯網的感知控制、組網傳輸、數據應用等技術,在生產線作業管理平臺上自定義加工流程,實現原料自動出庫、生產自動加工、流水線傳送、機器視覺檢測、智能分揀PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、成品自動貼標、RFID讀卡PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、成品自動入庫、AGV自動搬運等功能,支持可視化監控平臺進行遠程一鍵下單,庫存盤點,實時查看加工環節、加工狀態、加工結果統計展示,以及工廠環境數據監控等。


  • 系統架構
  • 功能分區
  • 核心功能
  • 平臺核心
  • 課程資源
  • 成功案例

系統按區域劃分,有5個區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,分別是原料區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、加工區、檢驗區、包裝區、成品區。

每個區都安裝有機械化生產裝置PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,通過通信節點實現嵌入式感知控制、無線自組網,由網關上的生產線作業管理平臺進行本地控制,由可視化WEB平臺或移動端APP應用為用戶提供加工環節動態界面。系統采用B/S架構,其架構如圖所示。

      智慧工廠應用實訓系統主要實現用戶通過手機APPPG电子平台_PG电子游戏|官方网站、網頁實現對工廠內遠程下單PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。用戶可以選擇不同顏色、不同形態的產品,系統可根據訂單情況智能生產。 整個工廠分為原料區、生產區、檢驗區、倉儲區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、包裝區五大區域。當系統產生訂單時,車輛行駛至材料庫存區利用智能分揀技術取出貨物放置車輛上,車輛行駛至材料臨時堆放區,將所需材料放置至此。待材料齊全后,機械臂將材料放置工廠傳送帶上,到達生產區,模擬工廠加工環節,為其貼上生產標簽PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。繼續使用傳送帶運輸至檢驗區,檢驗區通過智能視覺檢測系統將產品劃分為合格與不合格兩種PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。不合格商品即被工廠回收PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,合格商品繼續通過傳送帶至產品包裝區,模擬包裝場景并完成包裝運輸至倉儲區,到達倉儲區的貨物被存入倉庫內,等待用戶取貨。在貨品在運輸過程中,每個點均會存在RFID射頻識別,便于記錄當前貨品信息,用戶也可通過手機或網頁實時查看當前貨品狀態信息PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。

【1】智能原料區
      首先為每個庫存貨物粘貼Rfid電子標簽(粘貼式或懸掛式)PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,給貨物一個標識。用戶根據自身要求使用手機APP或網頁進行下單PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。

      小車自動行駛至原料區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,機械臂將貨品取出并放置在小車上,在原料區采用RFID數據信息采集器PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、控制電腦、配合“智能物流實訓系統管理軟件”形成高效統一的物流信息系統,主要模擬智慧工廠的遠程下單,自動取貨并運送至生產區的功能PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。

作業流程:
      用戶完成下單后,車輛自動調度,將材料庫存區物品利用智能分揀系統將訂單所需材料運輸至材料堆放區,并在材料上粘貼有RFID電子標簽,利用機械臂將材料堆放區貨品整箱放置在輸送線上,利用RFID射頻識別技術記錄當前貨品狀態信息。
功能特點:
      1.以云物流物聯網信息平臺為基礎,形成統一的物流系統;
      2.采用先進的RFID技術,可自動完成貨品的狀態信息更新,保證用戶可以遠程訂單狀態查詢;
      3.超高頻電子標簽可重復利用,降低硬件成本;
      4.利用智能分揀系統,自動將貨品所需材料分揀出庫。

【2】 智能生產區
      生產區采用傳輸帶、控制電腦、CCD數據采集、RFID射頻識別技術配合“智能生產系統管理軟件”形成高效統一的生產作業系統,主要模擬工廠生產區機械使用、生產信息及商品狀態查詢、遠程監控等功能。

作業流程:
      貨品運輸至生產區時PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,模擬工廠加工場景并在貨品上貼上生產標簽標識。生產區采用CCD數據采集技術,實現遠程掌握生產區動態情況。同時利用RFID射頻識別技術記錄當前貨品狀態信息。
功能特點:
      1.以云物流物聯網信息平臺為基礎,形成統一的物流系統;
      2.采用先進的RFID技術,可自動完成貨品的狀態信息更新,保證用戶可以遠程訂單狀態查詢;
      3.采用CCD數據采集技術,實現遠程監控生產區域。
【3】智能檢驗區
      在工廠檢驗區安裝RFID閱讀器PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、視覺檢測設備等,對運輸至此區域的貨品進行合格檢驗,商品合格則運輸至倉儲區,否則則工廠回收,服務端將接收的信息實時上傳至服務器中。

功能特點:
      1.以云物流物聯網信息平臺為基礎,形成統一的物流系統;
      2.采用先進的RFID技術PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,可自動完成貨品的狀態信息更新,保證用戶可以遠程訂單狀態查詢;
      3.利用智能視覺檢測技術檢驗產品質量,并將其快速分類。
【4】工廠環境監控系統
智慧工廠中的環境情況是工廠最重要的指標之一,環境的好壞直接影響工廠設備和貨物的安全性和使用壽命等。智慧工廠實訓系統中集成了環境監測功能,將工廠各個區域的溫濕度、二氧化碳、光照度等傳感器的數據實時監測、記錄。傳感器的數據通過WIFI無線傳輸,上傳到服務器進行數據處理,當環境數據異常時系統報警,并綜合形成工廠的環境指標。自動檢測聯動控制方式主要通過光照傳感器實時采集工廠環境的光照強度,經由智能設備控制軟件根據預設的上下閾值,及時打開或關閉燈光,調節環境亮度,實現實訓室窗簾的智能化管理。手動控制主要通過智能網關的界面控制燈光開關PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,而不進行環境亮度檢測PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。

功能特點:
      1.室內環境通過軟件集中監控:包括實時數據查詢PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、歷史曲線分析等;
      2.可通過物聯網技術與相關設備如燈光控制系統形成反饋控制回路對室內環境狀況進行調節;
      3.手動開關控制功能:通過智能網關界面實現控制燈光開、關動作PG电子平台_PG电子游戏|官方网站;
      4.網絡遠程開關控制功能:通過遠程客戶端的智能燈光控制系統實現對工廠內燈光的開、關動作。
【5】智能倉儲區
      在入庫區采用RFID批量數據信息采集器、控制電腦、配合“智能倉儲實訓系統管理軟件”形成高效統一的入庫系統,主要模擬立體倉庫的自動批量收貨、入庫計劃、組托、上架、入庫商品監控等功能。

作業流程:
      貨品包裝完成后,輸送線將貨品運輸至倉儲區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,機械臂將貨品從輸送線上取出并放置在智能小車上PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,車輛運輸貨品至倉庫貨架,完成自動入庫操作,利用Rfid射頻識別技術自動錄入貨品入庫信息。
功能特點:
      1.以云物流物聯網信息平臺為基礎PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,形成統一的物流系統;
      2.采用先進的超高頻RFID技術,可進行批量收貨掃描、入庫商品監控PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、上架信息自動判別等智能功能PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,提升入庫速度PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、加強入庫安全;
      3.超高頻電子標簽可重復利用,降低硬件成本。





系統按功能劃分,包含8個小系統,分別是信息管理系統、立體倉庫系統,AGV小車運輸系統,工業機器臂控制系統、流水線控制系統、機器視覺分揀系統、RFID二維碼識別系統、以及無線通信技術,如圖所示PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。

1) 信息化管理系統:通過網關APP管理所有機械化設備,使用手機端或網頁端遠程下達工單,并可以實時獲取原料、成品庫存信息、生產結果統計展示(餅狀圖、柱狀圖)、工廠環境能耗數據監控。


生產線作業管理軟件主界面

可視化管理平臺PG电子平台_PG电子游戏|官方网站面

1) 智能立體倉庫系統:在原料區和成品區利用立體倉庫堆垛機、傳送臺,實現物品的自動下架、上架、出入庫管理。

2) AGV小車運輸系統:AGV小車利用磁尋跡,實現不同加工環節物品的流轉。

3) 智能流水線控制系統:在檢驗區和包裝區均安裝有傳送帶PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、到位檢測傳感器、道閘開關,用來傳送加工物品,實現物品的自動化流轉。

4) 工業機器臂控制系統:在加工區、檢驗區PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、包裝區安裝有工業機器臂,由通信節點組網PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,并通過生產線作業管理軟件控制實訓物品的精準抓放。

5) 智能視覺分揀系統:在工廠合格檢驗區,利用智能視覺檢測系統可以實現對當前輸送線上的貨品進行殘次品檢測。

6) RFID射頻識別系統:在工廠包裝區安裝了RFID射頻識別設備,當檢測到RFID卡號時,即對當前貨品進行狀態信息記錄操作。

7) 無線通訊技術:工廠實訓平臺控制模塊均采用無線通訊技術,使得可以遠程控制生產設備動作。同時保證服務端可以實時獲取生產設備的工作狀態。

另外,系統還包括環境監控系統,將工廠內溫濕度、二氧化碳、光照度等傳感器的數據實時監測、記錄PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。傳感器的數據通過無線傳輸,上傳到服務器進行數據處理。同時可通過網絡攝像頭遠程視頻瀏覽加工廠車間的狀況。


      個性化訂單:客戶可通過網絡、APP自由下單,可以選擇不同顏色PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、不同形態產品PG电子平台_PG电子游戏|官方网站,系統可根據訂單狀況智能生產。

      柔性化生產:系統可生產四組不同顏色、形態產品,無需更改或升級設備,根據客戶訂單,可進行智能化生產。
      三大集成:橫向集成、縱向集成、端到端集成。 ?
      信息系統:包含訂單管理系統、智能立體倉庫系統、MES(制造執行系統)PG电子平台_PG电子游戏|官方网站PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、SCADA(數據采集監控系統)等。
      云計算:對所有設備采取一種基于物理數據和低級別現象持續關注和在線診斷,實時采集機器各種性能PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、指標,只考慮應用、解決問題 。?

      大數據:系統擁有數據庫,對設備的運行狀態、報警信息、訂單狀態進行擷取、管理PG电子平台_PG电子游戏|官方网站PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、處理PG电子平台_PG电子游戏|官方网站。


系統總體設計

項目背景、需求分析、總體設計

立體倉儲

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無線通信技術

功能概述PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、系統組成PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、流程處理、原理分析PG电子平台_PG电子游戏|官方网站、系統測試

機械臂控制

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AGV小車運輸系統

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流水線傳輸帶控制

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機器視覺分揀

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二維碼識別

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廣西工業職業技術學院




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