大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与维护单元软件设计(2)
随着社会的发展，高端制造业已成为为国民经济各行各业提供技术装备的战略性产业。它是国家安全稳定的保障,同时也是一个国家科技进步与综合实力的体现[1]。目前，我国的制造业大部分停留在产业链的低端，关键技术受制于国外的现状。同时，我国的制造业自主创新能力薄弱，缺乏核心技术与自主品牌，不能有效地利用能源，难以提供完备的知识及产品服务等。这些都深刻的制约了我国制造业的发展。
图1.1 大型精密成型液压机YQK27
为了更好的发展我国的制造业，国务院将“高端装备制造业”列为战略性的新兴产业。而在“高端装备制造业”中智能监控与文护则是重点的发展方向。一般来说，智能监控与文护应具备如下特征[2]：（1）模块化、集成化、可扩展化；（2）可以同时传输和处理大量模拟量、数字量；（3）可以实现多种复杂算法；（4）与FMS系统具有实时、在线通信接口。智能监控的发展正是顺应了制造系统的敏捷化、柔性化、智能化的发展趋势，利用监控与诊断技术获取底层制造过程的全面完备、真实有效的信息，并基于所获取的信息作出正确的判断和决策来提高制造系统的敏捷性[3]。因此，智能监控是现代制造系统中不可分割的部分，它既是制造系统的重要感觉器官，又是制造系统的监控和文修助手。它为现代化制造系统走向敏捷制造、智能制造创造了必要条件。
本课题针对于大型精密成型液压机YQK27（见图1.1）的嵌入式文护，研究和开发智能监控与文护软件，研究的意义在于：（1）顺应制造装备的智能化发展趋势；（2）根据大型精密成型液压机的参数要求，为它的运行提供有效的控制方案和策略；（3）提高大型精密成型液压机生产企业的科技竞争力；（4）降低大型精密成型液压机的文护成本。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 液压机故障诊断研究现状
1.2.2嵌入式智能监控的发展现状
1.3 主要的任务与目标
本设计主要的任务是面向大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与文护，研究大型精密成型液压机的监测、控制与文护策略及其嵌入式智能监控与文护单元的实现。基于ARM STM32 微控制器，了解嵌入式控制系统构架，了解嵌入式系统外围设备的操作，利用MDK 嵌入式软件设计平台，完成大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与文护单元软件设计及开发工作，并进行实验验证。
具体设计目标如下：
(1)完成大型精密成型液压机嵌入式智能监控与文护单元软件总体设计。
(2)完成大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与文护单元软件详细设计。
(3)完成大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与文护单元软件调试。
1.4 论文的组织结构
本论文基于ARM STM32 微控制器、MDK嵌入式设计软件及VC软件实现大型精密成型液压机的嵌入式智能监控与文护单元软件设计及开发工作，并进行实验验证。全文共五章，各章内容安排如下：
第一章：介绍了论文研究的背景和意义，分析了国内外液压机故障诊断发展现状和嵌入式智能监控的发展现状，确立了本文研究的内容和目标，阐述了论文的组织结构安排。
第二章：液压机智能监控总体设计，包括系统设计需求分析、系统总体方案设计、系统总体框架设计、系统软件设计方案及STM32的说明。
第三章：智能监控软件设计，首先讲述了智能监控软件构架、液压机关键参数及状态信息和编程工具RVMDK及MFC，接着讲述了液压机PLC与STM32之间的通信，它包括PM-125模块的配置及串口与STM32间的通讯。最后，讲述了STM32与服务器的通讯。