本實用新型涉及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是指將不同的傳感器設(shè)備(如RFID裝置、導航定位裝置、安防設(shè)備)與工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)合起來，形成“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。一個國家工業(yè)制造智能化水平的高低，很大程度上取決于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的使用程度。當前國家大力推廣工業(yè)信息化，通過信息通信技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)實體物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合，傳統(tǒng)的制造業(yè)將向智能化轉(zhuǎn)型，最終建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式已經(jīng)成為工業(yè)制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

傳統(tǒng)的工業(yè)制造領(lǐng)域與基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造領(lǐng)域相比，具有以下幾個方面的不足：一是傳統(tǒng)的工業(yè)制造現(xiàn)場需要人工進行干預，工業(yè)制造自動化水平不高；二是傳統(tǒng)的工業(yè)制造現(xiàn)場的信息的采集比較分散，不能遠程對工業(yè)現(xiàn)場信息進行采集，造成制造過程中決策信息依賴工人的經(jīng)驗知識，決策信息不準確；三是傳統(tǒng)的工業(yè)制造管理過程比較分散，信息化程度低，管理效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，包括工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、路由設(shè)備節(jié)點、中央計算機控制系統(tǒng)、協(xié)調(diào)器節(jié)點、執(zhí)行裝置、系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和云計算平臺。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端包括傳感器1、終端設(shè)備節(jié)點1、傳感器n以及終端設(shè)備節(jié)點n，所述傳感器與終端設(shè)備節(jié)點相連接，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)的獲取與狀態(tài)控制。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端通過無線通信方式和路由設(shè)備節(jié)點連接，路設(shè)備節(jié)點實現(xiàn)路由和轉(zhuǎn)發(fā)工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述路由設(shè)備節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點相連接，協(xié)調(diào)器節(jié)點負責工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建立、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的管理，也可存儲網(wǎng)絡(luò)節(jié)點信息。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點通過系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和云計算平臺連接，系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端和云計算平臺之間的數(shù)據(jù)和命令的轉(zhuǎn)發(fā)。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述路由設(shè)備節(jié)點還和中央計算機控制系統(tǒng)相連接，路由設(shè)備節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)云計算平臺發(fā)送的決策控制信息給中央計算機控制系統(tǒng)。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述中央計算機控制系統(tǒng)還和執(zhí)行裝置相連接，執(zhí)行裝置包括送料裝置和數(shù)控機床，中央計算機控制系統(tǒng)根據(jù)云計算平臺的決策信息控制執(zhí)行裝置動作。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，所述云計算平臺包括存儲云、應(yīng)用云和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，存儲云存儲工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端采集的工業(yè)參數(shù)信息并實現(xiàn)信息共享，應(yīng)用云根據(jù)存儲云存儲的工業(yè)參數(shù)信息和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行科學決策，然后將對執(zhí)行裝置的控制參數(shù)信息通過系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)等發(fā)送給中央計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)整個工業(yè)制造大系統(tǒng)的閉環(huán)計算機數(shù)字控制。

工作原理：一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置主要由分布在工業(yè)車間端的工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、執(zhí)行裝置和路由設(shè)備節(jié)點，分布在中央控制機房的中央計算機控制系統(tǒng)、協(xié)調(diào)器節(jié)點和系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，分布在遠程云計算中心的云計算平臺三大部分組成。工業(yè)現(xiàn)場采集終端中的傳感器采集工業(yè)車間端的工業(yè)制造現(xiàn)場參數(shù)信息(比如物料信息、車床運動位置信息等)后發(fā)送給終端設(shè)備節(jié)點，在中央計算機控制系統(tǒng)的控制下，不同的終端設(shè)備節(jié)點將不同的傳感器獲得的參數(shù)信息濾波處理后通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)通信的方式傳遞給路由設(shè)備節(jié)點，路由設(shè)備節(jié)點再通過協(xié)調(diào)器節(jié)點和系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)將工業(yè)制造現(xiàn)場參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給分布在遠端的云計算平臺。云計算平臺的存儲云存儲工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端采集的工業(yè)參數(shù)信息并實現(xiàn)不同車間端的信息共享，應(yīng)用云根據(jù)存儲云存儲的工業(yè)參數(shù)信息和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的歷史信息進行科學決策，然后將執(zhí)行裝置的控制參數(shù)信息通過系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)等發(fā)送給中央計算機控制系統(tǒng)，中央計算機控制系統(tǒng)根據(jù)云計算平臺計算的控制量對送料裝置和數(shù)控機床進行閉環(huán)控制。另一方面，終端設(shè)備節(jié)點采集的工業(yè)現(xiàn)場視頻信息可以實時地傳輸?shù)街醒胗嬎銠C控制系統(tǒng)或遠程云計算平臺，工廠管理人員可以實時對車間現(xiàn)場信息進行監(jiān)控并及時作出決策。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、控制技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)和云計算及存儲技術(shù)，較好地解決了工業(yè)制造領(lǐng)域信息化程度低、自動化程度不高、工業(yè)制造現(xiàn)場需要工人值守與干預、制造效率不高以及人工決策不準確等問題。

附圖說明

圖1工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置的結(jié)構(gòu)框圖1：1為工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、2為ER5200路由器、3為工控計算機、4為協(xié)調(diào)器節(jié)點、5為執(zhí)行裝置、6為系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、7為阿里云計算平臺。其中101為運動傳感器，102和105為嵌入式處理器，103和106為視頻采集系統(tǒng)，104為物位傳感器，501為直流電機，502為數(shù)控機床，701為MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，702為存儲云，703為應(yīng)用云。

圖2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置的結(jié)構(gòu)框圖2：1為工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、2為DI-7100路由器、3為天拓TMPC-1415工控計算機、4為協(xié)調(diào)器節(jié)點、5為執(zhí)行裝置、6為IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)、7為華為云計算平臺。其中101為運動傳感器，102和105為S3C6410處理器，103和106為攝像頭，104為物位傳感器，501為步進電機，502為數(shù)控銑床，701為SQL數(shù)據(jù)庫，702為磁盤陣列，703為應(yīng)用云。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型所述的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置做進一步說明，但是本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1

如圖1所示，本實用新型所述的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，包括工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、ER5200路由器、工控計算機、協(xié)調(diào)器節(jié)點、執(zhí)行裝置、系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、阿里云計算平臺。所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端包括運動傳感器、物位傳感器、視頻采集系統(tǒng)和嵌入式處理器；所述執(zhí)行裝置包括直流電機和數(shù)控機床；所述阿里云計算平臺包括MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、存儲云和應(yīng)用云。所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端和ER5200路由器相連接；所述ER5200路由器和工控計算機相連接；所述ER5200路由器和協(xié)調(diào)器節(jié)點相連接；所述協(xié)調(diào)器節(jié)點和系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)相連接；所述系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和阿里云計算平臺相連接。

工作原理：一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置主要由分布在工業(yè)車間端的工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、執(zhí)行裝置和ER5200路由器，分布在中央控制機房的工控計算機、協(xié)調(diào)器節(jié)點和系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，分布在遠程云計算中心的阿里云計算平臺三大部分組成。工業(yè)現(xiàn)場采集終端中的運動傳感器和物位傳感器分別采集工業(yè)車間端的工業(yè)制造現(xiàn)場物位信息和車床運動信息后發(fā)送給嵌入式處理器，在工控計算機的控制下，位于不同車間的嵌入式處理器將各自傳感器獲得的參數(shù)信息濾波處理后通過無線網(wǎng)絡(luò)通信的方式傳遞給ER5200路由器，ER5200路由器通過協(xié)調(diào)器節(jié)點和系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)將工業(yè)制造現(xiàn)場參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給分布在遠端的阿里云計算平臺。阿里云計算平臺的存儲云存儲工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端采集的工業(yè)參數(shù)信息并實現(xiàn)不同車間端的信息共享，應(yīng)用云根據(jù)存儲云存儲的工業(yè)參數(shù)信息和MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的歷史信息進行科學決策，然后將執(zhí)行裝置的控制參數(shù)信息通過系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)等設(shè)備發(fā)送給工控計算機，工控計算機根據(jù)阿里云計算平臺計算的控制量對驅(qū)動送料裝置的直流電機和數(shù)控機床進行閉環(huán)控制。另一方面，不同車間的嵌入式處理器控制視頻采集系統(tǒng)采集的工業(yè)現(xiàn)場視頻信息并實時地傳輸?shù)焦た赜嬎銠C或遠程阿里云計算平臺存儲，工廠管理人員可以實時對車間現(xiàn)場信息進行監(jiān)控并及時作出決策。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和云計算及云存儲技術(shù)，較好地解決了工業(yè)制造領(lǐng)域信息化程度低、自動化程度不高、工業(yè)制造現(xiàn)場需要工人值守與干預、制造效率不高以及人工決策不準確等問題。

實施例2

如圖2所示，本實用新型所述的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，包括工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、DI-7100路由器、天拓TMPC-1415工控計算機、協(xié)調(diào)器節(jié)點、執(zhí)行裝置、IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)、華為云計算平臺。所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端包括運動傳感器、物位傳感器、攝像頭和S3C6410處理器；所述執(zhí)行裝置包括步進電機和數(shù)控銑床；所述華為云計算平臺包括SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、磁盤陣列和應(yīng)用云。所述工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端和DI-7100路由器相連接；所述DI-7100路由器和天拓TMPC-1415工控計算機相連接；所述DI-7100路由器和協(xié)調(diào)器節(jié)點相連接；所述協(xié)調(diào)器節(jié)點和IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)相連接；所述IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)和華為云計算平臺相連接。

工作原理：一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置主要由分布在工業(yè)車間端的工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端、執(zhí)行裝置和DI-7100路由器，分布在中央控制機房的天拓TMPC-1415工控計算機、協(xié)調(diào)器節(jié)點和IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)，分布在遠程云計算中心的華為云計算平臺三大部分組成。工業(yè)現(xiàn)場采集終端中的運動傳感器和物位傳感器分別采集工業(yè)車間端的工業(yè)制造現(xiàn)場物位信息和車床運動信息后發(fā)送給S3C6410處理器，在天拓TMPC-1415工控計算機的控制下，位于不同車間的S3C6410處理器將各自傳感器獲得的參數(shù)信息濾波處理后通過無線網(wǎng)絡(luò)通信的方式傳遞給DI-7100路由器，DI-7100由器通過協(xié)調(diào)器節(jié)點和IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)將工業(yè)制造現(xiàn)場參數(shù)信息轉(zhuǎn)發(fā)給分布在遠端的華為云計算平臺。華為云計算平臺的磁盤陣列存儲工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)采集終端采集的工業(yè)參數(shù)信息并實現(xiàn)不同車間端的信息共享，應(yīng)用云根據(jù)磁盤陣列存儲的工業(yè)參數(shù)信息和SQL數(shù)據(jù)庫的歷史信息進行科學決策，然后將執(zhí)行裝置的控制參數(shù)信息通過IBM服務(wù)器網(wǎng)關(guān)等設(shè)備發(fā)送給天拓TMPC-1415工控計算機，天拓TMPC-1415工控計算機根據(jù)華為云計算平臺計算的控制量對驅(qū)動送料裝置的步進電機和數(shù)控銑床進行閉環(huán)控制。另一方面，不同車間的S3C6410處理器控制攝像頭采集的工業(yè)現(xiàn)場視頻信息并實時地傳輸?shù)教焱豑MPC-1415工控計算機或遠程華為云計算平臺存儲，工廠管理人員可以實時對車間現(xiàn)場信息進行監(jiān)控并及時作出決策。

本實用新型所述的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感采集和柔性制造輔助裝置，結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、控制技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)和云計算及存儲技術(shù)，較好地解決了工業(yè)制造領(lǐng)域信息化程度低、自動化程度不高、工業(yè)制造現(xiàn)場需要工人值守與干預、制造效率不高以及人工決策不準確等問題。