2014届自动化专业毕设题目.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

2014届自动化专业毕设题目

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

2014届自动化专业毕设题目

摘要：本文针对当前工业自动化领域对于智能化、网络化和协同化发展的需求，以某自动化生产线为背景，设计并实现了一套基于物联网技术的自动化生产线监控系统。首先对自动化生产线监控系统的需求进行了分析，明确了系统的功能、性能和关键技术；然后介绍了系统总体架构，详细阐述了各个模块的设计与实现；接着对系统中的关键技术，如传感器数据采集、无线通信、数据融合和智能分析等进行了深入研究；最后对系统进行了测试验证，结果表明该系统能够有效提高自动化生产线的监控效率和安全性，具有较高的实用价值。

随着全球经济的快速发展，自动化技术已成为现代工业生产的重要支撑。自动化生产线作为自动化技术的核心，其运行效率和安全性直接影响到企业的经济效益和产品质量。然而，在传统的自动化生产模式下，由于信息传递不畅、设备维护不及时等问题，导致生产线故障率高、生产效率低下。近年来，物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的发展为自动化生产线监控系统的研究提供了新的机遇。本文以物联网技术为基础，针对自动化生产线监控的需求，设计并实现了一套智能监控系统，旨在提高生产线的监控效率和安全性，降低生产成本，为企业提供更加高效、智能的生产解决方案。

一、自动化生产线监控系统需求分析

1.生产线监控系统的基本功能

(1)生产线监控系统的基本功能主要包括对生产线的实时监控、故障预警、性能分析以及数据统计与报表生成等。实时监控功能能够实时采集生产线上的各种运行数据，如设备状态、生产进度、能耗等，确保生产过程的顺利进行。故障预警功能通过对实时数据的分析，能够及时发现潜在的故障隐患，并发出警报，以便操作人员及时处理，防止故障扩大。性能分析功能则通过对生产数据的深入分析，评估生产线的整体性能，为优化生产流程提供数据支持。数据统计与报表生成功能能够对生产数据进行汇总、分析，生成各类报表，为管理层提供决策依据。

(2)在实时监控方面，系统应具备以下功能：首先，能够实时显示生产线的运行状态，包括设备运行状态、生产进度、物料消耗等；其次，应具备数据采集能力，能够实时采集生产线上的各种运行数据，如温度、压力、流量等；再次，应具备数据传输功能，能够将采集到的数据实时传输到监控中心，以便进行集中管理；最后，应具备数据存储功能，能够将历史数据存储下来，便于后续分析和查询。

(3)在故障预警方面，系统应具备以下功能：首先，应能够对生产线上的关键设备进行实时监测，及时发现异常情况；其次，应具备故障诊断能力，能够对异常情况进行初步判断，并给出相应的预警信息；再次，应具备故障处理建议功能，根据故障类型给出相应的处理建议，以便操作人员快速定位问题并进行处理；最后，应具备故障记录功能，将故障发生的时间、地点、原因等信息记录下来，便于后续分析和总结。

2.系统性能要求

(1)系统性能要求方面，首先应确保系统的实时性。例如，在生产过程中，系统需在0.5秒内完成数据的采集、处理和传输，以保证生产线的实时监控和故障预警。以某大型钢铁企业为例，其生产线监控系统要求在设备故障发生后的5秒内发出警报，以便及时处理，减少因故障导致的停机时间。

(2)其次，系统的可靠性也是关键要求。监控系统应具备高可靠性，确保在长时间运行中不出现故障，降低因系统故障导致的生产线停机风险。例如，某汽车制造企业要求其生产线监控系统在连续运行10000小时后，故障率应低于0.1%，以满足生产连续性需求。此外，系统还应具备冗余设计，如采用双机热备、数据备份等措施，确保在主设备出现故障时，系统能够快速切换至备用设备，保证生产线的正常运行。

(3)在数据处理能力方面，系统需具备较高的处理速度和存储容量。以某食品加工企业为例，其生产线监控系统每天需处理的数据量高达数百万条，系统需在1小时内完成数据的采集、处理和存储。此外，系统还应具备较强的扩展性，以便在未来生产规模扩大或设备更新时，能够轻松升级和扩展。例如，某电子制造企业要求其生产线监控系统在升级后，能够支持新增设备的接入，且不影响现有设备的正常运行。

3.关键技术需求

(1)关键技术需求之一是传感器数据采集技术。传感器作为生产线监控系统的数据来源，需要具备高精度、高稳定性和抗干扰能力。例如，选用温度传感器时，需确保其测量精度在±0.5℃以内，且在高温、低温等恶劣环境下仍能保持稳定运行。

(2)无线通信技术是另一项关键技术。在生产现场，由于设备分布广、环境复杂，需要采用可靠的无线通信方式来实现数据传输。例如，采用工业级Wi-Fi模块，确保信号覆盖范围和传输速率，满足实时监控