基于Ethernet/IP以太网工业总线及边缘计算网关的智能悬挂链系统开发

作     者：潘兆龙 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕永桂

授予年度：2022年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 082104[工学-服装设计与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：智能吊挂系统 Ethernet/IP总线 边缘计算网关 嵌入式 

摘      要：智能服装吊挂传输系统是一种服装快速反应生产技术,是光机电一体化技术在服装制造业的集中应用。吊挂系统的出现使得服装生产过程得到优化,整个缝制加工过程全部在吊挂状态下完成;通过传送链将服装裁片送至服装加工工位,每个工位负责一道或多道缝制工序;工序缝制完成后从本工位出站口出站进入传送链并送至下个工位直到所有加工工序完成。随着国内服装市场的发展趋势向小批量、多品种转变,吊挂系统的功能不再只是满足大批量服装加工效率的提升,还要能够应对小批量多品种的快速生产需求。首先,阐述了吊挂的研究背景和意义,并对吊挂的国内外发展状况进行了概述。对吊挂系统的结构、工作流程以及实现的功能进行了详细的介绍,并确定了控制工位运行的边缘计算网关以及吊挂现场通信总线的设计方案。其次,对Ethernet/IP总线结构进行了设计并对总线通信性能进行了分析。针对工控系统基于优化后的UCOSII的优先级调度策略,设计了双进站工位调度系统,来满足吊挂在加工大批量服装的同时能够对小批量进行快速处理需求;随后针对吊挂生产中常见的双衣架问题,设计了出站实时控制策略,减少了双衣架问题出现几率。最后,设计边缘计算网关控制模块包括光耦控制模块、串口通信模块、以太网通信模块等一系列硬件模块,实现对工位的硬件系统的控制;对边缘计算网关的硬件功能以及网口通信性能进行测试;并将测试好的网关接入吊挂中进行工位运行测试并做出优化。