專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種教學儀器，尤其是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的演示技術(shù)，具體地說是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對傳統(tǒng)離散制造車間的數(shù)據(jù)管理產(chǎn)生了深遠的影響。由于離散制造車間現(xiàn)場制造數(shù)據(jù)具有種類繁多、數(shù)據(jù)量大、狀態(tài)復(fù)雜多變、數(shù)據(jù)異構(gòu)性等特點，因此對各類制造數(shù)據(jù)進行準確、及時、科學的管理和應(yīng)用，是提升制造企業(yè)整體信息化水平的基礎(chǔ)條件。車間物聯(lián)網(wǎng)就是通過各種傳感技術(shù)、無線射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器等各種裝置和技術(shù)，實時采集工廠中任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體和過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，構(gòu)建企業(yè)局域網(wǎng)并與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。以實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控和管理工廠中的人、設(shè)備、物料、工藝參數(shù)、生產(chǎn)進度、環(huán)境等各種生產(chǎn)要素，實現(xiàn)管理自動化。車間物聯(lián)網(wǎng)相較于傳統(tǒng)制造車間具有明顯優(yōu)勢:一是有效提高了企業(yè)對物料、人員、工具等一切生產(chǎn)要素的管理水平，從而提高管理人員的決策水平；二是有利于提高零件加工的效率、準確度和安全性等要素；三是很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)無需人工干預(yù)，大大提高制造車間的自動化和息化水平。為了提升我國的物聯(lián)網(wǎng)制造技術(shù)，國內(nèi)高校紛紛建立了相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)制造專業(yè)，但由于離散制造車間遠離教學點和相關(guān)的運行設(shè)備分散安裝在車間中，無法直觀地進行了解，使得教學效果較差，同時，對于較為成熟的離散制造車間在進行技術(shù)推廣時，也不可能到現(xiàn)場進行介紹，因此設(shè)計一種可供教學和采購使用的能直觀反映基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控狀態(tài)的教學演示系統(tǒng)是提高教學質(zhì)量，使人們直觀了解基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的工作過程就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的教學和推廣因缺乏相應(yīng)的演示系統(tǒng)而影響教學、推廣效果的問題，發(fā)明一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演不方法，同時提供一種相應(yīng)的監(jiān)控教學演不系統(tǒng)
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法，其特征是它包括以下步驟:
首先，將基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的基本要求進行簡化提取，形成車間布局模塊和上位機模塊，并車間布局模塊與上位機模塊進行通信，使模擬的車間加工狀態(tài)直接在上位機模塊上進行顯示；
其次，將車間布局模塊分成8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，將所述的8個基本區(qū)域設(shè)置在一個展板的正面上，同時在展板對應(yīng)的每個基本區(qū)域安裝一個讀寫器，讀寫器通過串型總線連接到上位機模塊，當有相配的IC卡進入讀寫器讀寫范圍時，讀寫器先讀取該IC卡的ID號，識別該IC卡對應(yīng)的是人員、工具還是物料；如果是人員或者工具，則在上位機模塊中顯示其所在區(qū)域，并判斷此時在該區(qū)域出現(xiàn)的人員和工具是否符合工藝流程設(shè)定的要求，如果不符則報警；如果該IC卡對應(yīng)的是物料，則先判斷此時該機床是否處于空閑，如果不是空閑狀態(tài)則報警，表示該區(qū)域暫時無法進物料；如果機床處于空閑，則將該物料添加到待加工列表中；在讀卡的過程中，上位機管理軟件還能向卡中寫入一些基本的加工或流轉(zhuǎn)信息；
第三，用三色燈開關(guān)表示每個加工區(qū)機床的三種狀態(tài)，即上電狀態(tài)、加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)，同時在展板的背面設(shè)置機床狀態(tài)檢測電路，機床狀態(tài)檢測電路通過無線方式將機床的狀態(tài)發(fā)送到上位機模塊對每臺機床的狀態(tài)進行實時顯示；
最后，通過對所述的8個基本區(qū)域刷劃IC卡、手動控制每臺加工機床對應(yīng)的三色燈開關(guān)即可在上位機模塊中顯示基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的實時工作狀態(tài)和物流情況。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示系統(tǒng)，其特征是它包括:
一上位機模塊1，該上位機模塊I包括設(shè)備管理軟件模塊、物料管理軟件模塊、流程監(jiān)控軟件模塊和環(huán)境監(jiān)控軟件模塊，它用于實時顯示所模擬的離散制造車間的設(shè)備狀態(tài)、物流狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)；
一模擬展板2，該模擬展板2的正面設(shè)有8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，在每個基本區(qū)域中均安裝在讀寫器3，讀寫器3通過USB與上位機模塊I進行通信；所述的車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)和鉗工區(qū)對應(yīng)的模擬展板2的背面均連接有三色開關(guān)指示燈，分別表面加工區(qū)的上電、加工和空閑三種狀態(tài)，三色開關(guān)指示燈均通過對應(yīng)的光耦轉(zhuǎn)換電路4與單片機5相連，單片機5將各加工區(qū)的工作狀態(tài)通過無線通信模塊6發(fā)送至上位機模塊I中進行實時顯示；所述的三色開關(guān)指示燈、光耦轉(zhuǎn)換電路4、單片機5和無線通信模塊6均位于模擬展板2的背面。一模擬用IC卡，該IC卡用于與展板上的8個基本區(qū)域中的讀寫器配套，模擬人員、物料或工具在離散制造車間的運行，它包括人員卡、工具卡和物料卡三種。所述的無線通信模塊6為ZigBee無線通信模塊。所述的模擬展板2的背面還安裝有作為環(huán)境因素檢測電路的溫度傳感電路7。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明集中演示了離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)中對人員和物料在加工流轉(zhuǎn)過程中的管理和監(jiān)控，體現(xiàn)了離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)制造車間具有更高自動化程度和更高效的管理模式，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于制造車間具有很高推廣價值。本發(fā)明通過可視化模擬，使得學習者和購買者有身臨其境的感覺，有利于提高教學質(zhì)量和推介效果。本發(fā)明將制造車間現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境進行模型化，模擬出離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)對物料加工過程的控制和管理的演示平臺。其中用車間布局模型來模擬整個生產(chǎn)車間的機床以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備的布局，用上位機管理軟件模擬車間物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng)。本發(fā)明為國內(nèi)傳統(tǒng)的制造車間、物聯(lián)網(wǎng)的研究者等用戶提供了演示車間物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用過程和效應(yīng)的系統(tǒng)，對推廣物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)車間的改造和應(yīng)用，提高國內(nèi)傳統(tǒng)制造車間的生產(chǎn)和管理水平，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)中的普及具有十分重要的作用。


圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的車間布局模型圖。圖3是本發(fā)明的機床狀態(tài)檢測電路原理框圖。圖4是本發(fā)明的上位機管理軟件工作流程圖。圖5是本發(fā)明的上位機管理軟件監(jiān)控界面。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例一。如圖1-3。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法，它包括以下步驟:
首先，將基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的基本要求進行簡化提取，形成車間布局模塊和上位機模塊，并車間布局模塊與上位機模塊進行通信，使模擬的車間加工狀態(tài)直接在上位機模塊上進行顯示；
其次，將車間布局模塊分成8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，將所述的8個基本區(qū)域設(shè)置在一個展板的正面上，同時在展板對應(yīng)的每個基本區(qū)域安裝一個讀寫器，讀寫器通過串型總線連接到上位機模塊，當有相配的IC卡進入讀寫器讀寫范圍時，讀寫器先讀取該IC卡的ID號，識別該IC卡對應(yīng)的是人員、工具還是物料；如果是人員或者工具，則在上位機模塊中顯示其所在區(qū)域，并判斷此時在該區(qū)域出現(xiàn)的人員和工具是否符合工藝流程設(shè)定的要求，如果不符則報警；如果該IC卡對應(yīng)的是物料，則先判斷此時該機床是否處于空閑，如果不是空閑狀態(tài)則報警，表示該區(qū)域暫時無法進物料；如果機床處于空閑，則將該物料添加到待加工列表中；在讀卡的過程中，上位機管理軟件還能向卡中寫入一些基本的加工或流轉(zhuǎn)信息；如圖1所示。第三，用三色燈開關(guān)表示每個加工區(qū)機床的三種狀態(tài)，即上電狀態(tài)、加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)，同時在展板的背面設(shè)置機床狀態(tài)檢測電路，機床狀態(tài)檢測電路通過無線方式將機床的狀態(tài)發(fā)送到上位機模塊對每臺機床的狀態(tài)進行實時顯示；
最后，通過對所述的8個基本區(qū)域刷劃IC卡、手動控制每臺加工機床對應(yīng)的三色燈開關(guān)即可在上位機模塊中顯示基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的實時工作狀態(tài)和物流情況。本發(fā)明創(chuàng)造性地將離散制造車間系統(tǒng)的一些基本要素進行簡化并提取，設(shè)計出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括硬件平臺和上位機管理軟件兩大模塊，其中硬件平臺包含車間布局模型、讀寫器和機床狀態(tài)檢測電路。車間布局模型一共包含8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，每個區(qū)域都布置了一個讀寫器，讀寫器通過串型總線方式連接到上位機，如圖2。在該車間布局模型中，每臺機床均包含三種狀態(tài)，分別為上電狀態(tài)、加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)。當機床處于空閑狀態(tài)，此時該區(qū)域才能進物料；當機床處于加工狀態(tài)時，表示該區(qū)域有零件正在加工，當退出加工狀態(tài)時，表示一個零件加工完畢。其中加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)不能同時存在。機床狀態(tài)檢測電路用來檢測車間布局模型中的機床所處的狀態(tài)，并且將檢測到的每臺機床實時狀態(tài)通過有線或無線的方式發(fā)送給上位機進行管理和監(jiān)控，如圖3。環(huán)境因素檢測電路用來檢測車間環(huán)境的實時環(huán)境信息，比如溫度、煙霧度、粉塵度等，判斷車間環(huán)境是否出現(xiàn)異常。軟件管理系統(tǒng)主要包含4個模塊，分別為設(shè)備管理、物料管理、流程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控。軟件管理系統(tǒng)的主界面與車間布局模型展板界面相似，用來實時監(jiān)控當前人員和物料的流轉(zhuǎn)信息。實施例二。如圖1-5所示。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示系統(tǒng)，它包括上位機模塊1、模擬展板2和模擬用IC卡，上位機模塊I包括設(shè)備管理軟件模塊、物料管理軟件模塊、流程監(jiān)控軟件模塊和環(huán)境監(jiān)控軟件模塊，它用于實時顯示所模擬的離散制造車間的設(shè)備狀態(tài)、物流狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)，如圖1、5 ;模擬展板2的正面設(shè)有8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，在每個基本區(qū)域中均安裝在讀寫器3，讀寫器3通過USB與上位機模塊I進行通信，如圖1、2所示；所述的車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)和鉗工區(qū)對應(yīng)的模擬展板2的背面均連接有三色開關(guān)指示燈，分別表面加工區(qū)的上電、加工和空閑三種狀態(tài)，三色開關(guān)指示燈均通過對應(yīng)的光耦轉(zhuǎn)換電路4與單片機5相連，單片機5將各加工區(qū)的工作狀態(tài)通過ZigBee無線通信模塊6發(fā)送至上位機模塊I中進行實時顯示；所述的三色開關(guān)指示燈、光耦轉(zhuǎn)換電路4、單片機5和無線通信模塊6均位于模擬展板2的背面，如圖3所示。IC卡用于與展板上的8個基本區(qū)域中的讀寫器配套，模擬人員、物料或工具在離散制造車間的運行，它包括人員卡、工具卡和物料卡三種。具體實施時所述的模擬展板2的背面還安裝有作為環(huán)境因素檢測電路的溫度傳感電路7。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。詳述如下:
圖1是本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控演示系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，其中包括車間布局模型和上位機管理軟件。圖2是本發(fā)明根據(jù)制造車間的生產(chǎn)要素簡化提取出的車間布局模型。在模型中一共包含車間8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)。在車間布局模型中，每個區(qū)域都布置了一個IC卡讀寫器，并且用IC卡表示車間中用來標示人員、物料和工具的標簽。這8個讀寫器通過USB集線器連接到上位機進行通信。當讀寫器檢測到該區(qū)域有IC卡時，先讀取該卡的ID號，識別該卡對應(yīng)的是人員、工具還是物料。如果是人員或者工具，則在上位機管理軟件中顯示其所在區(qū)域，并判斷此時在該區(qū)域出現(xiàn)的人員和工具是否符合工藝流程設(shè)定的要求，如果不符則報警。如果該卡對應(yīng)的是物料，則先判斷此時該機床是否處于空閑，如果不是空閑狀態(tài)則報警，表示該區(qū)域暫時無法進物料；如果機床處于空閑，則將該物料添加到待加工列表中。在讀卡的過程中，上位機管理軟件還可以向卡中寫入一些基本的加工或流轉(zhuǎn)信息。
在車間布局模型中的5個機床區(qū)分別用紅綠黃三個開關(guān)指示燈表示機床的三種狀態(tài)。當按下紅色開關(guān)指示燈時，表示這臺機床已經(jīng)上電，只有在紅色開關(guān)指示燈被按下后，綠色和黃色指示燈才能進行操作。當按下綠色開關(guān)指示燈時，表示機床進入加工狀態(tài)。其中加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)不能同時存在，即綠色和黃色開關(guān)指示燈不能同時按下。只有當機床處于空閑狀態(tài)時，才能將物料加入該機床區(qū)的待加工區(qū)列表。在車間布局模型(展板)的背面布置有機床狀態(tài)檢測電路，電路原理框圖如圖3所示。機床狀態(tài)檢測電路主要包括四個模塊，分別為指示燈開關(guān)電路模塊、光耦轉(zhuǎn)換電路模塊、單片機單片機和ZigBee模塊。本發(fā)明中使用的主控制芯片是51系列單片機。車間布局模型中的開關(guān)指示燈電壓為24V，所使用的指示燈開關(guān)是雙觸點，通過接線實現(xiàn)只有紅色指示燈亮時綠色指示燈和黃色指示燈才能亮，且綠色指示燈和黃色指示燈不能同時亮。因為單片機能檢測的信號是5V電壓信號，機床狀態(tài)檢測中設(shè)計了多路獨立的24V電壓信號轉(zhuǎn)5V電壓信號的光耦轉(zhuǎn)換電路。單片機最小系統(tǒng)用來檢測指示燈開關(guān)狀態(tài)，并且將檢測到的信號以一定的數(shù)據(jù)格式從串口通過ZigBee發(fā)送給上位機。單片機最小系統(tǒng)主要包括復(fù)位電路、電源模塊、晶振模塊和串口模塊。ZigBee用來實現(xiàn)單片機系統(tǒng)和上位機之間的無線通信，其中ZigBee模塊與單片機最小系統(tǒng)之間通過串口相連。環(huán)境因素檢測模塊中，在車間布局模型中暫時只加入了溫度檢測模塊，用來實時檢測車間溫度信息，并且將溫度信息通過ZigBee發(fā)送給上位機。為了提高環(huán)境檢測的精度，本發(fā)明中采用的是DS18B20溫度傳感器。上位機管理軟件主要包括設(shè)備管理、物料管理、流程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控4個基本功能模塊，它可直接采用現(xiàn)有的離散制造車間中作用的相關(guān)軟件加以適應(yīng)改造而成。該軟件的工作流程如圖4所示。軟件監(jiān)控界面如圖5所示。首先打開軟件，登陸監(jiān)控界面，在執(zhí)行監(jiān)控任務(wù)前，所有設(shè)備會上電自檢，如果設(shè)備未連接則在監(jiān)控界面中該區(qū)域的100中顯示設(shè)備故障，等待故障診斷，其它區(qū)域正常開始監(jiān)控。當車間布局模型中的某個開關(guān)指示燈按下時，上位機界面對應(yīng)區(qū)域101中對應(yīng)的燈也會亮，表示目前機床所處狀態(tài)。當某區(qū)域有物料進入時，102中就會顯示有一個物料進入，并且將該物料加入待加工列表。點擊待加工區(qū)103會顯示當前該區(qū)域的待加工列表。如果該區(qū)域中有人員進入，則104中會顯示當前該工位操作人員信息。車間布局模型中105用來顯示車間環(huán)境溫度。在上位機管理軟件運行過程中，系統(tǒng)中檢測到有標簽讀入，則先判斷該標簽ID號對應(yīng)的是人員，工具還是物料。如果是人員和工具，則將其顯示在對應(yīng)的區(qū)域，并且判斷當前區(qū)域內(nèi)的人員和工具是否符合工藝流程設(shè)定，如果不是則報警；如果該標簽ID號對應(yīng)的是物料，則先檢測當前機床狀態(tài)是否為空閑，如果空閑則將該物料加入該工位的待加工列表，否則就報警。當機床狀態(tài)發(fā)生改變時，將當前機床的狀態(tài)顯示在界面上，如果此時機床由正在加工狀態(tài)變成加工完成狀態(tài)，說明此時一個零件加工完畢，則將加工列表最上方的一個待加工物料記錄消除。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法，其特征是它包括以下步驟: 首先，將基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的基本要求進行簡化提取，形成車間布局模塊和上位機模塊，并車間布局模塊與上位機模塊進行通信，使模擬的車間加工狀態(tài)直接在上位機模塊上進行顯示； 其次，將車間布局模塊分成8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，將所述的8個基本區(qū)域設(shè)置在一個展板的正面上，同時在展板對應(yīng)的每個基本區(qū)域安裝一個讀寫器，讀寫器通過串型總線連接到上位機模塊，當有相配的IC卡進入讀寫器讀寫范圍時，讀寫器先讀取該IC卡的ID號，識別該IC卡對應(yīng)的是人員、工具還是物料；如果是人員或者工具，則在上位機模塊中顯示其所在區(qū)域，并判斷此時在該區(qū)域出現(xiàn)的人員和工具是否符合工藝流程設(shè)定的要求，如果不符則報警；如果該IC卡對應(yīng)的是物料，則先判斷此時該機床是否處于空閑，如果不是空閑狀態(tài)則報警，表示該區(qū)域暫時無法進物料；如果機床處于空閑，則將該物料添加到待加工列表中；在讀卡的過程中，上位機管理軟件還能向卡中寫入一些基本的加工或流轉(zhuǎn)信息； 第三，用三色燈開關(guān)表示每個加工區(qū)機床的三種狀態(tài)，即上電狀態(tài)、加工狀態(tài)和空閑狀態(tài)，同時在展板的背面設(shè)置機床狀態(tài)檢測電路，機床狀態(tài)檢測電路通過無線方式將機床的狀態(tài)發(fā)送到上位機模塊對每臺機床的狀態(tài)進行實時顯示； 最后，通過對所述的8個基本區(qū)域刷劃IC卡、手動控制每臺加工機床對應(yīng)的三色燈開關(guān)即可在上位機模塊中顯示基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間的實時工作狀態(tài)和物流情況。
2.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示系統(tǒng)，其特征是它包括: 一上位機模塊(1)，該上位機模塊(I)包括設(shè)備管理軟件模塊、物料管理軟件模塊、流程監(jiān)控軟件模塊和環(huán)境監(jiān)控軟件模塊，它用于實時顯示所模擬的離散制造車間的設(shè)備狀態(tài)、物流狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)； 一模擬展板(2)，該模擬展板(2)的正面設(shè)有8個基本區(qū)域，分別為物料區(qū)、車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)、鉗工區(qū)、質(zhì)檢室和成品區(qū)，在每個基本區(qū)域中均安裝在讀寫器(3)，讀寫器(3)通過USB與上位機模塊(I)進行通信；所述的車床區(qū)、銑床區(qū)、刨床區(qū)、磨床區(qū)和鉗工區(qū)對應(yīng)的模擬展板(2)的背面均連接有三色開關(guān)指示燈，分別表面加工區(qū)的上電、加工和空閑三種狀態(tài)，三色開關(guān)指示燈均通過對應(yīng)的光耦轉(zhuǎn)換電路(4)與單片機(5)相連，單片機(5)將各加工區(qū)的工作狀態(tài)通過無線通信模塊(6)發(fā)送至上位機模塊(I)中進行實時顯示；所述的三色開關(guān)指示燈、光耦轉(zhuǎn)換電路(4)、單片機(5)和無線通信模塊(6)均位于模擬展板(2)的背面； 一模擬用IC卡，該IC卡用于與展板上的8個基本區(qū)域中的讀寫器配套，模擬人員、物料或工具在離散制造車間的運行，它包括人員卡、工具卡和物料卡三種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控教學演示系統(tǒng)，其特征是所述的無線通信模塊(6)為ZigBee無線通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控教學演示系統(tǒng)，其特征是所述的模擬展板(2)的背面還安裝有作為環(huán)境因素檢測電路的溫度傳感電路(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離散制造車間監(jiān)控教學演示方法及系統(tǒng)，它涉及車間布局模型和上位機管理軟件，本發(fā)明將制造車間現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境進行模型化，模擬出離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)對物料加工過程的控制和管理的演示平臺。其中用車間布局模型來模擬整個生產(chǎn)車間的機床以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備的布局，用上位機管理軟件模擬車間物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng)。本發(fā)明集中演示了離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)中對人員和物料在加工流轉(zhuǎn)過程中的管理和監(jiān)控，體現(xiàn)了離散制造車間監(jiān)控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)制造車間具有更高自動化程度和更高效的管理模式，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于制造車間具有很高推廣價值。
文檔編號G09B25/02GK103165014SQ20131012896
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者郭宇, 姜佳俊, 袁柳陰, 年麗云, 謝欣平, 廖文和 申請人:南京航空航天大學