本發(fā)明涉及自動化控制技術(shù)，尤其是基于STM32的自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前大量的生產(chǎn)廠家仍然采用手工方式進行現(xiàn)場的質(zhì)量管控和追溯管理，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，大批量的追溯和報廢給企業(yè)造成巨大的損失。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，電子制造企業(yè)面臨著日益激烈的市場競爭，需要維持較低的制造和勞動成本，提高制造靈活性，在整個供應(yīng)鏈上縮短產(chǎn)品上市時間。因此就要求快速采用并部署新技術(shù)和工藝，降低產(chǎn)品上市時間，并在維持高質(zhì)量的同時提高資產(chǎn)利用率。

生產(chǎn)企業(yè)采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式無法滿足實時產(chǎn)出率、在線良品率、工藝過程穩(wěn)定性等生產(chǎn)信息的監(jiān)控和處理，只能在事后進行補救。這些都為企業(yè)帶來了諸多不便，如何快速提升管理水平和執(zhí)行力，提高生產(chǎn)效益，監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本從而改善生產(chǎn)效率，成為企業(yè)普遍關(guān)注的問題。本項專利的提出為了全面提升生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)場管理水平和質(zhì)量可追溯性，實現(xiàn)全面的精益化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供基于STM32的自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及其控制方法，同時提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率,使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，最終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

基于STM32的自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括控制器、現(xiàn)場語音對講裝置、中心監(jiān)控平臺以及為控制器供電的電源部分，該控制器通過外部輸入輸出接口連接生產(chǎn)線設(shè)備以獲取所述生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，控制器通過以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺遠程交互以反饋生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及接收中心監(jiān)控平臺的控制指令，該現(xiàn)場語音對講裝置與控制器的語音接口連接以用于中心監(jiān)控平臺與現(xiàn)場工作人員之間的語音交互。

進一步，所述控制器還通過一輸出接口連接有報警信號燈，該報警信號燈用于生產(chǎn)線設(shè)備故障時亮燈提醒現(xiàn)場工作人員。

進一步，所述控制器還通過一RS232接口連接有標準串行9針接口。

進一步，所述控制器還通過一SPI接口連接有FLASH芯片。

進一步，所述控制器還通過一IIC接口連接有EEPROM存儲器。

進一步，所述控制器還通過一JTAG接口連接有程序仿真接口。

具體的，所述控制器的以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺之間依次通過轉(zhuǎn)換部分、網(wǎng)絡(luò)變壓器及LAN局域網(wǎng)連接。

其中，所述現(xiàn)場語音對講裝置包括音頻編解碼模塊以及分別與該音頻編解碼模塊連接的麥克風、揚聲器連接。

特別的，所述控制器的外部輸入輸出接口與生產(chǎn)線設(shè)備之間設(shè)置有電平轉(zhuǎn)換和隔離模塊。

本發(fā)明還包括與上述控制系統(tǒng)同一發(fā)明構(gòu)思的基于STM32的自動生產(chǎn)線控制方法，包括以下步驟（A）控制器通過外部輸入輸出接口連接生產(chǎn)線設(shè)備以獲取所述生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù);（B）控制器通過以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺遠程交互以反饋生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；（C）中心監(jiān)控平臺根據(jù)接收到的生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的控制指令并通過以太網(wǎng)接口發(fā)送至控制器；（D）該現(xiàn)場語音對講裝置與控制器的語音接口連接以用于中心監(jiān)控平臺與現(xiàn)場工作人員之間的語音交互，直到排除故障。

本發(fā)明具有以下有益效果：在傳統(tǒng)控制器的基本上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置；充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計，配置靈活、組態(tài)方便。柔性生產(chǎn)線是一種技術(shù)復雜、高度自動化的系統(tǒng)，它將微電子學、計算機和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機地結(jié)合起來，理想和圓滿地解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。具體優(yōu)點：設(shè)備利用率高；生產(chǎn)能力相對穩(wěn)定；產(chǎn)品質(zhì)量高；運行靈活；產(chǎn)品應(yīng)變能力大。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。

圖1為本發(fā)明自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的原理框架圖；

圖2為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)部分的原理框架圖；

圖3為本發(fā)明語音部分的原理框架圖；

圖4為本發(fā)明輸入輸出接口部分的原理框架圖；

圖5為本發(fā)明串口部分的原理框架圖；

圖6為本發(fā)明SPI接口部分的原理框架圖；

圖7為本發(fā)明IIC接口部分的原理框架圖；

圖8為本發(fā)明JTAG接口部分的原理框架圖。

具體實施方式

參閱圖1所示，為本發(fā)明的基于STM32的自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括控制器、現(xiàn)場語音對講裝置、中心監(jiān)控平臺以及為控制器供電的電源部分，該控制器通過外部輸入輸出接口連接生產(chǎn)線設(shè)備以獲取所述生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，控制器通過以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺遠程交互以反饋生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及接收中心監(jiān)控平臺的控制指令，該現(xiàn)場語音對講裝置與控制器的語音接口連接以用于中心監(jiān)控平臺與現(xiàn)場工作人員之間的語音交互。

具體的，如圖2所示，所述控制器的以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺之間依次通過轉(zhuǎn)換部分、網(wǎng)絡(luò)變壓器及LAN局域網(wǎng)連接。生產(chǎn)線上生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)通過我司的控制器經(jīng)過以太網(wǎng)上傳到監(jiān)控中心，中心的監(jiān)控人員通過我司的監(jiān)控平臺能實時監(jiān)控到生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)。當生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)異?；蚬收蠒r中心能第一時間監(jiān)控到，監(jiān)控人員可以通過我司的控制器利用語音廣播通知生產(chǎn)線上的相關(guān)人員查看出問題的設(shè)備，以便第一時間排除故障，保證生產(chǎn)正常運作。

其中，所述現(xiàn)場語音對講裝置包括音頻編解碼模塊以及分別與該音頻編解碼模塊連接的麥克風、揚聲器連接，如圖3所示，麥克風通過音頻編解碼芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，然后通過控制器的語音接口傳到控制器；控制器再把這些數(shù)字格式的語音打包成以太網(wǎng)格式的文件再上傳到中心監(jiān)控平臺，監(jiān)控平臺把這個文件再轉(zhuǎn)換成語音格式，經(jīng)過耳機或音箱進行播放。揚聲器就是把中心監(jiān)控平臺過來的語音經(jīng)過控制器和音頻編解碼芯片以后進行語音播放。

特別的，所述控制器的外部輸入輸出接口與生產(chǎn)線設(shè)備之間設(shè)置有電平轉(zhuǎn)換和隔離模塊，如圖4所示，生產(chǎn)線設(shè)備的輸出信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換以后，經(jīng)控制器的輸入接口，輸入到控制器；控制器再把輸入的信號轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)格式的文件傳到中心監(jiān)控平臺。中心監(jiān)控平臺也可以通過控制器的輸出接口對生產(chǎn)線設(shè)備進行簡單的操控。

作為本技術(shù)方案進一步完善，所述控制器還通過一輸出接口連接有報警信號燈，該報警信號燈用于生產(chǎn)線設(shè)備故障時亮燈提醒現(xiàn)場工作人員。

作為本技術(shù)方案進一步拓展，所述控制器還通過一RS232接口連接有標準串行9針接口，串口可以跟外部其它控制設(shè)備進行交互，參見圖5。

進一步參見圖6-圖8，所述控制器還通過一SPI接口連接有FLASH芯片，SPI接口是連接帶SPI接口的FLASH芯片，通過FLASH可以存儲軟件程序或者其它文件。所述控制器還通過一IIC接口連接有EEPROM存儲器，IIC接口是連接帶IIC接口的EEPROM芯片，通過EEPROM可以存儲IP地址等相關(guān)信息。所述控制器還通過一JTAG接口連接有程序仿真接口，便于進行仿真測試。

本發(fā)明還包括與上述控制系統(tǒng)同一發(fā)明構(gòu)思的基于STM32的自動生產(chǎn)線控制方法，包括以下步驟（A）控制器通過外部輸入輸出接口連接生產(chǎn)線設(shè)備以獲取所述生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù);（B）控制器通過以太網(wǎng)接口與中心監(jiān)控平臺遠程交互以反饋生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；（C）中心監(jiān)控平臺根據(jù)接收到的生產(chǎn)線設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的控制指令并通過以太網(wǎng)接口發(fā)送至控制器；（D）該現(xiàn)場語音對講裝置與控制器的語音接口連接以用于中心監(jiān)控平臺與現(xiàn)場工作人員之間的語音交互，直到排除故障。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。