一种基于3G无线通信的智能系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于3G无线通信的智能系统，属于智能制造领域。该基于3G无线通信的智能系统包括智能设备和生产线；所述智能设备包括取料器和驱动器，所述取料器和驱动器均具有3G通信功能；所述取料器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的物料信息；所述驱动器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的加工子任务，根据子任务进行加工；所述云计算平台通过3G无线通信网络直接对所述取料器和驱动器进行控制。本实用新型专利技术采用3G无线通信方式实现了智能系统信息传输，避免了智能系统设备之间的有线连接，易于智能工程生产线和智能设备的布置和改造。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能制造领域，具体涉及一种基于3G无线通信的智能系统。
技术介绍
随社会生产力与人们生活水平的快速提升，工业加工已经逐渐从传统的单纯大规模批量生产模式逐渐转型成为规模定制生产模式，要求生产线能够按照商品所附带的信息告诉机器需要什么样的生产过程，以制造出符合客户要求的产品，最大程度实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化，以实现革命性、大幅度提高生产力。传统制造业中，产品的生产线一般都是为了满足目标产品加工效率而专业定制的。传统制造业中是以中心控制指挥系统，每一分钟对机器发出指令，其目标性极强。一旦加工目标改变，则加工设备的调整或者改造代价极高，甚至要废掉重建。近年来，由人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等相结合的智能制造技术的发展，制造业正进行新一轮的变革。智能制造技术开始贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节，智能制造技术的产业化及广泛应用正催生智能制造业。智能系统作为智能制造的重要环节，其作用不言而喻。目前许多公司也开发了智能系统。如公布号为CN103914042A中国专利揭示了一种智能系统及其柔性执行单元、柔性智能化设备。该专利所述智能系统包括产线计算服务中心、生产线、柔性智能化设备。产线计算服务中心与云计算中心通信，从云计算中心获取产线驱动配置信息和/或工作数据。柔性智能化设备与产线计算服务中心通信，在产线计算服务中心管理下进行柔性生产。从上面专利来看，目前所开发的智能系统存在如下问题：产线驱动配置信息和/或工作数据从云计算中心到柔性制造设备之间需要层层转发，增加了通信环节。同时由于通信环节的增加，导致的通信错误概率也就更大，进而降低了智能系统的工作效率。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于3G无线通信的智能系统，该智能系统由智能设备和生产线组成。智能设备由取料器和驱动器组成，其中取料器和驱动器都具有3G通信功能。云计算平台通过3G网络直接对智能设备的取料器和驱动器进行控制，实现个性化物料模块选取及个性化加工。减少中间信息转发的环节，提高通信效率，提高智能系统的工作效率。本技术是通过以下技术方案实现的：一种基于3G无线通信的智能系统，包括智能设备和生产线；所述智能设备包括取料器和驱动器，所述取料器和驱动器均具有3G通信功能；所述取料器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的物料信息；所述驱动器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的加工子任务，根据子任务进行加工；所述云计算平台通过3G无线通信网络直接对所述取料器和驱动器进行控制。所述取料器包括取料器外壳以及设置在其上的取料器3G天线和机械臂；在所述取料器外壳上方设有1个取料器3G天线输出凹槽和1个机械臂控制线输出凹槽；在所述机械臂的前端设有RFID阅读器天线；在所述取料器外壳内装有一块取料器控制模块，其包括取料器微控制器电路、取料器3G无线通信电路、RFID阅读器、电机驱动电路和取料器电源电路；所述取料器微控制器电路包括STC12C5A单片机及其外围电路，实现3G通信协议解析、RFID阅读器信息读取、机械臂电机驱动；所述取料器3G无线通信电路包括3G无线通信模块MC2261及其外围电路，实现微控制器与云计算中心进行3G无线通信；所述取料器3G无线通信电路上设有1个取料器3G天线接口，其通过取料器3G高频线与所述取料器3G天线相连，所述取料器3G天线接口位于取料器外壳上方的取料器3G天线输出凹槽处；所述RFID阅读器包括JRM2030模块及其外围电路组成，其读取生产线上的物料的信息；所述RFID阅读器通过RFID高频线与机械臂前端的RFID阅读器天线相连，所述RFID高频线通过所述取料器外壳上方的机械臂控制线输出凹槽处引出；所述电机驱动电路包括L298N电机驱动模块及其外围电路，其驱动机械臂的取料电机，实现机械臂的取料功能和将物料放到生产线上的功能；所述取料器电源电路包括LM2940及其外围电路，其将系统+12V直流电源降压到+5V，为取料器微控制器电路、取料器3G无线通信电路、RFID阅读器及其他+5V系统供电；同时+12V电源为电机驱动电路和其他+12V系统供电。所述驱动器包括驱动器外壳以及设置在其上的驱动器3G天线和485总线；在所述驱动器外壳上方设有1个驱动器3G天线输出凹槽和1个485总线通信凹槽；在所述驱动器外壳内装有一块驱动器控制模块，其包括驱动器微控制器电路、驱动器3G无线通信电路、485总线通信电路和驱动器电源电路；所述驱动器微控制器电路包括STC12C5A单片机及其外围电路，实现3G通信协议解析和通过485总线与生产线进行通信；所述驱动器3G无线通信电路包括3G无线通信模块MC2261及其外围电路，实现驱动器微控制器电路与云计算中心进行3G无线通信；所述驱动器3G无线通信电路上设有1个驱动器3G天线接口，通过驱动器3G高频线与所述驱动器3G天线相连，该驱动器3G天线接口位于驱动器外壳上方的驱动器3G天线输出凹槽处；所述485总线通信电路包括MAX485及其外围电路组成，实现驱动器微控制器电路的串行通信接口与485总线通信接口的物理转换；所述485总线通信电路上设有1个485总线通信接口，其通过所述485总线与生产线连接；所述485总线通信接口位于驱动器外壳上方的485总线通信凹槽处；所述驱动器电源电路由+5V直流电源输入，为驱动器微控制器电路、驱动器3G无线通信电路、485总线通信电路及其他+5V系统供电。所述生产线包括物料盒、加工工位和传送带；所述物料盒里放置物料，每一种功能相同的物料包括不同样式和型号的物料模块；每一个所述物料模块均贴有RFID标签，所述取料器RFID阅读器能够读取物料模块上的RFID标签；每个加工工位有唯一编号，每一个所述智能设备对应一个加工工位；所述驱动器通过485总线与每一个加工工位进行通信；所述传送带用于将被加工品从一个加工工位传送到下一个加工工位。取料器将物料放到加工工位上并通过3G网络通知给云计算平台，驱动器接收云计算平台命令后，默认驱动本智能设备的加工工位工作。本加工工位加工完毕后，通过传送带将半成品传送到下一个加工工位，再通过3G网络通知给云计算平台。下一个智能设备再在云计算平台的控制下实现下一个工序的个性化加工。经过最后一道工序，实现完成品。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、通过个性化选择物料模块和个性化加工，实现工业加工从传统的单纯大规模批量生产模式转变成规模定制生产模式。2、技术采用3G无线通信方式实现了智能系统信息传输，避免了智能系统设备之间的有线连接，易于智能工程生产线和智能设备的布置和改造。3、由于本技术个性化取料任务和个性化加工任务直接由云计算平台通过3G网络发送给取料器和驱动器，省去了中间信息转发的环节，提高了通信效率，降低了通信错误概率，进一步提高了智能系统的工作效率。附图说明图1为本技术系统结构框图。图2为本技术取料器配线示意图。图3为本技术驱动器配线示意图。图4为本技术取料器电路结构示意图。图5为本技术取料器电路示意图。图6为本技术驱动器电路结构示意图。图7为本技术驱动器电路示意图。图中附件：1为智能设备，2为生产线，3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于3G无线通信的智能系统，其特征在于：所述基于3G无线通信的智能系统包括智能设备和生产线；所述智能设备包括取料器和驱动器，所述取料器和驱动器均具有3G通信功能；所述取料器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的物料信息；所述驱动器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的加工子任务，根据子任务进行加工；所述云计算平台通过3G无线通信网络直接对所述取料器和驱动器进行控制；所述取料器包括取料器外壳以及设置在其上的取料器3G天线和机械臂；在所述取料器外壳内装有一块取料器控制模块，其包括取料器微控制器电路、取料器3G无线通信电路、RFID阅读器、电机驱动电路和取料器电源电路；所述取料器3G无线通信电路包括3G无线通信模块MC2261及其外围电路，实现微控制器与云计算中心进行3G无线通信。

【技术特征摘要】
2015.12.01 CN 20152097279481.一种基于3G无线通信的智能系统，其特征在于：所述基于3G无线通信的智能系统包括智能设备和生产线；所述智能设备包括取料器和驱动器，所述取料器和驱动器均具有3G通信功能；所述取料器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的物料信息；所述驱动器通过3G无线通信网络直接接收云计算平台发送的加工子任务，根据子任务进行加工；所述云计算平台通过3G无线通信网络直接对所述取料器和驱动器进行控制；所述取料器包括取料器外壳以及设置在其上的取料器3G天线和机械臂；在所述取料器外壳内装有一块取料器控制模块，其包括取料器微控制器电路、取料器3G无线通信电路、RFID阅读器、电机驱动电路和取料器电源电路；所述取料器3G无线通信电路包括3G无线通信模块MC2261及其外围电路，实现微控制器与云计算中心进行3G无线通信。2.根据权利要求1所述的基于3G无线通信的智能系统，其特征在于：在所述取料器外壳上方设有1个取料器3G天线输出凹槽和1个机械臂控制线输出凹槽；在所述机械臂的前端设有RFID阅读器天线。3.根据权利要求2所述的基于3G无线通信的智能系统，其特征在于：所述取料器微控制器电路包括STC12C5A单片机及其外围电路，实现3G通信协议解析、RFID阅读器信息读取、机械臂电机驱动；所述取料器3G无线通信电路上设有1个取料器3G天线接口，其通过取料器3G高频线与所述取料器3G天线相连，所述取料器3G天线接口位于取料器外壳上方的取料器3G天线输出凹槽处；所述RFID阅读器包括JRM2030模块及其外围电路组成，其读取生产线上的物料的信息；所述RFID阅读器通过RFID高频线与机械臂前端的RFID阅读器天线相连，所述RFID高频线通过所述取料器外壳上方的机械臂控制线输出凹槽处引出；所述电机驱动电路包括L298N电机驱动模块及其外围电路，其驱动机械臂的取料电机，实现机械臂的取料功能和将物料放到生产线上的功能；所述取料器电源电路包括LM2940及其外围电路，其将系统+12V直流电源降压到...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瀚宁，何友国，何茂伟，苏卫星，梁晓丹，孙丽玲，刘芳，
申请(专利权)人：天津斯沃姆科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12