计算机论文翻译Word下载.docx

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1.Introduction

Withthequickdevelopmentofnetworktechnology,

strongvitalityhasinfusedintothemanufacturingindustry

inrecentyears.Datacollectionofthekeyparametersof

manufacturingprocessandcontrolofthehardwarefrom

networkcanmaketheprocesstobecontrolledfromlongdistance.

Linkingtogetherdifferentmanufacturingunits

fromtheinternetcanbeadvantageoustocarryingoutthe

networkmanufacturingforrealizingtheresourceshare,

loweringtheproductioncost[1].Thevastprogressofthe

relatedsoftwareplatformofnetworktechnologybrought

thenewopportunitytobuildupanopendistributed

manufacturingsystem,whichcancommunicatewitheach

otherontheInternetandeasilytransplanttodifferent

operationsystems.

TheJavaplatformincludingtheJavaVirtualMachine

andJavaapplicationprogramminginterfacerepresentsthe

latestprogressofnetworktechnology,providingastrong

cross-platformanddistributedcalculationsoftware

environment.Doubtlessly,itistheidealtooltobuildthe

networkdistributedmanufacturingsystem[2].Becausethe

networksystemmaybeconnectedaccordingtodifferent

operationsystemsordifferentcommunicationprotocols,it

isextremelyimportanttocarryoutthecross-platformand

networkedmanufacturingprocessmonitorsystem[3].The

designofsoftwareuseC++networklibraryACEto

realizeagileandeffectivenetworkcommunication,and

withSPCtheorytoachieveeffectiveon-linemonitoring

oftheproductionprocess,Thewholesystemhas

intelligentdataacquisition,effectivedatamanagement,

processcapabilityindex,drawingprocesscontrolcharts

andabnormalconditionautomaticearlywarningfunction.

2.Manufacturingqualitymonitoringsystem

undernetworkenvironment

2.1.Systemestablishmentandstructure

Theintroducedstructureofthenetworkmanufacturing

systemisatypicalthreelayers'

distributedmodel

includingproductionqualitymanagementlayer,process

controllayerandproductioncontrollayer.Theproduction

managementlayerandtheprocesscontrollayerare

connectedwithenterpriseINTERNETnetwork,which

realizesthefunctionofon-linemanufacturingparameters

monitorandqualitycontrol.TheapplicationofJAVA

technologycarriesoutthecross-platformfunction[4].The

softwareofproductioncontrollayerandtheprocess

controllayercanbeusedondifferentoperationsystem

structure.Theprocesscontrollayerandtheproduction

controllayerareconnectedwithhardwareconnection

technologysuchasPROFIbus，RS232/485serialbusto

realizetherealtimedatacollectionandequipments

control.Thefunctionalmoduleofhardwaremeasureand

controlisachievedbyusingC++languagetowrite

dynamiclinklibrary.Thenetworkcommunicationmodule

andthegraphicuserinterfacemodulearerealizedbythe

Javalanguagewithconnectingthehardwaremeasureand

controlmoduleusingtheJNI（JAVANativeInterface）

techniqueforinvokingthedynamiclinklibrarytorealize

thewholenetworksystemintegration[5].Thustherelated

partthatreliesonoperationsystemisminimum,thework

totransplanttoanewoperationsystemneedonlyto

realizeanewdynamiclinklibrarywiththesame

applicationinterface.Thesystemisconstitutedasshown

infigure1.

InternationalSymposiumonElectronicCommerceandSecurity

978-0-7695-3258-5/08$25.00©

2008IEEE

DOI10.1109/ISECS.2008.16

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基于Internet发展的远程制造质量监测的系统

方季陶1，余曙松2丁向前3，

1机理及自动化学院，上海大学，上海，中国

信息工程学院，中国海洋大学，青岛，中国

电子邮件:

yushusong@

电子邮件：

概述

本文介绍一套网络化制造质量监测系统的构成，结构和软件模型。

用JAVA的网络技术,实现一套三层分布式制造过程监控系统组成与远程质量管理中心、生产过程监督中心和计量单位和控制层。

设计采用基于JAVA面向对象的技术可以很容易地在不同操作系统高性能和高可扩展性的运行。

在网络环境下该系统适合在线分析和判断。

它可显著提高企业的产品质量和经济效益。

1.介绍

近几年随着网络技术的高速发展，给制造业注入大量活力。

制造过程关键参数的采集和通过网络控制器异地控制生产过程。

为了实现资源共享降低生产成本，通过因特网连接各各生产单位有利于完成网络化制造。

相关软件平台的网络技术取得巨大进步，这是一个机会建立一个开放性分布式生产制造系统，可以与其他各个单位在在互联网上互相交流。

很容易很容易移植到不同的领域。

Java平台是网络技术的最新进展，其包括Java虚拟机和Java应用程序接口，提供一个强大的跨平台和分布式计算软件环境。

毫无疑问,这是一个用来建立网络分布式制造系统[2]的理想工具。

因为网络系统可以连接不同的操作系统或通讯协议。

对于实施网络化生产制造平台,并且过程监控系统[3]，这是极为重要的。

使用c++设计网络文库ACE可以实现灵活有效的网络通信，SPC理论实现有效的在线监测的生产过程,整个系统具有智能数据采集、有效的数据管理、过程能力指数、预处理过程控制图和异常自动预警功能。

2.网络化制造质量监控系统

2.1系统建立及结构

引入结构的网络制造系统是一个典型的三个层次的分布式模型,其中包括生产质量管理层次、过程控制层和生产控制层。

生产管理层次和过程控制层与企业网络,实现了在线生产函数参数监测和质量控制。

JAVA技术的应用进行了跨平台的功能[4]。

软件生产控制层和过程控制层可以用在不同的操作系统结构。

过程控制层和生产控制层与硬件连接技术如PROFI公共汽车,RS232/485串行总线实现实时数据采集和设备管理。

功能模块的硬件测量和控制是达到使用c++语言写的动态链接库。

网络通讯模块和图形用户界面模块的设计与实现的Java语言连接硬件测控模块使用实验（Java本地接口）技术的动态链接库调用,实现整个网络系统集成[5]。

2.2网络通讯模块

因为核心框架实现的制度模式都是根据Java平台,使用起来很方便JavaRMI（远程方法调用）技术来延伸契合的服务器（Java虚拟机）和客户的JVM。

JavaRMI是一种分布式对象模型下Java的平台,是一种方便、有效的远程方法调用技术,而软件都是使用Java语言实现。

RMI机制带来巨大便利的分布式计算系统的设计。

RMI的帮助下,开发者不需要了解网络的细节在RMI界面,如TCP/IP、插座等,甚至不需要担心的硬件和软件环境[6]。

面向对象的设计方法,建立了网络通讯模块,在必要的时候回调远程对象。

这种设计能够执行功能为远程管理与过程监控集中方便彼此之间的通信,使网络模块从管理和控制模块独立出来,这样可以很容易地扩展到增加网络功能变化,其他代码几乎没有变化的情况下[7]。

结构如图2所示。

远程监听器可以注册一个或多个事件源对象，当有关监听器的事件发生时，事件源开始搜索注册的监听器列表，并通知监听器执行响应事件。

事件源对象是系统的过程监控中心。

一个或更多的远程管理中心可以在过程监控中心注册。

当过程监控中心发现数据发生变化时，就检索监听器链表寻找与变化有关的某个管理中心，然后通过消息回复他们，甚至根据需求送出采集数据。

因此管理中心可以进行管理功能，如按要求索要这些实时数据。

3.整个系统的功能描述和软件设计

3.1远程质量监控中心的功能描述和软件设计

远程质量检测中心进行制造工艺参数的实时监控和管理,确保产品质量。

其中,质量控制模块使用SPC（统计过程控制）技术执行过程能力指数计算和设计休哈特控制图,累积和控制图和加权移动平均管制图的功能。

SPC技术是一个功能强大的工具来维持生产线的稳定性,减少波动的品质。

休哈特控制图的包括x-R控制图、x-S控制图和P控制图等。

常规控制图是一种成熟的质量控制技术,已被行业广泛接受。

但是他对生产过程中小变动不敏感，约为1.5σ或更少。

对于感兴趣的小变化，有两个非常有效用于替代休哈特控制图的:

累计金额（CUSUM）控制图,指数加权移动平均值（EWMA）控制图。

累计金额（CUSUM）控制图直接包含目标值累计样本值偏差的样本值序列全部信息。

CUSUM的统计数量：

是j的样本平均值，

是目标过程平均值。

如果标绘点有了明显向上或者向下的趋势，那么我们应该思考这是不是表明过程平均值发生了移动，或者寻找一些可能造成这种结果的原因。

指数加权移动平均值（EWMA）控制图可以看成过去和现在观察值的加权平均。

它对于常态观察非常不擅长，因此，指数加权移动平均值（EWMA）控制图是一种对于特殊观察的理想控制图。

指数加权移动平均值的定义如下:

当

恒定时，初始值（需要第一个值）是由过程决定，所以

。

将通过

相对与样本序号i绘制指数加权移动平均值（EWMA）控制图。

数加权移动平均值（EWMA）控制图中线和控制限度如下：

L是控制限度的宽度系数，

是影响因素，

是系统输出标准偏差。

样本大小n=1是，CUSUM和EWMA控制图是更为有效地方法。

因此，它们是自动测量和在线控制的最优选择。

远程管理中心的软件结构采用面向对象的设计方法实现。

为了保证每个模块的独立性，层与层之间通过接口连接。

程序员可以增加功能模块和小幅度修改以下这个面向对象技术框架。

各模块之间的关系显示如图3。

软件的这个部分划分为3层，顶层是图形用户界面图形接口层，他的主要作用是实现远程图形用户界面类，使用JS技术达到企业管理者完整便利的交互工作和在必要的时候调用下两层。

中间层是功能层，主要实现了数据管理类（管理数据进出过程控制中心功能）、统计类（实现统计计算功能）,网络通信类（使用RMI实现与过程控制中心的远程通信功能）,SPC图表板类（函数统计图表绘制）等，低层是数据层,主要实现控制面板类（密封方法和控制参数）与数据面板类（密封远程所收集的数据功能）。

3.2过程控制中心的功能表示和控制软件设计

过程控制中心实现在线数据收集。

控制硬件在低层与远程管理中心通信。

为了其他仪器设备与数据收集卡通信，我们必须调用硬件驱动。

但是大多数的动态链接库驱动都是用C/C++语言编写或者是java程序，所以不可以直接在JVM中调用这些代码。

所以应该使用JNI（java本地接口）技术实现。

按照JNI的规定新动态链接库密封硬件驱动原始动态链接库以便使用JNI技术。

然后过程控制中心可以使用新的动态链接库接口去实现硬件的数据采集和控制功能。

图4显示每个模块之间的关系。

软件的这个部分同样划分为3层，高层是GUI图形接口层，主要功能由GUI处理类实现，使用JS技术达到工人完整便利的交互工作和在必要的时候调用下两层。

中间层是功能层，主要实现了过程数据管理类（功能为管理收集的数据），网络通信类（使用RMI实现与过程控制中心的远程通信功能），JNI控制类（功能为使用JNI将原始动态链接库封装）等，底层是数据层，主要实现控制面板类（密封方法和控制参数）与数据面板类（密封远程所收集的数据功能）。

4.系统测试情况

在现实制造企业,该生产监控系统已被广泛应用,它可以显著提高产品质量和企业经济效益的。

过程控制中心实现数据采集在线，控制硬件在低层与远程管理中心通信。

远程质量检测中心进行实时监控和管理的制造工艺参数,保证了产品的质量。

监测系统操作界面的显示在图5。

众所周知,活塞组件标准直径:

，质量要求,最后过程强调生产效益越来越好。

工艺参数是已知的。

制造过程进行在线系统,数据收集和分析质量。

数据显示表.1中。

整个监控过程具有高稳定性和产品质量波动很小。

常规控制图是一种成熟的质量控制技术，它已经被产业广泛接受。

但是它对于大约1.5

或更小的产业变动不敏感。

最有效的替代休哈特控制图用于感兴趣的小变化：

累计金额（CUSUM）控制图。

CUSUM控制图的设计在下一段说明。

（1）根据计划样本大小n和采样时间区间获得的观测数据：

过程输出是三十块/小时,过程稳定,以样本数据（n=5）每20分钟,列表中样本数据在表.1

（2）选择

设计CUSUM，参数在

的基础上结合k（过程移动的标准影响

的取值）：

=0.01，

从表2知道h=4.77，所以直接计算k和参考值H。

在估计过程参数

的基础上计算和画CUSUM图的CL，UCL和LCL。

累计总数的公式是：

CUSUM控制图是在计算的基础上绘画的。

以

，

和+H，-H为基础。

监控操作系统的CUSUM控制图界面显示在图6.

5.总结

为了满足制造业使用JAVA技术的要求，本论文展现网络监视和操控系统的软件模型。

本模型为了充分发挥JAVA良好的跨平台优势，使用ＪＡＶＡ　ＲＩＭ技术与远程单位通信。

开发设计了一种三层分布式过程参数监测和质量控制系统可执行远程测量和控制生产过程的功能。

感谢

这是一个由中国国家特大科学研究十一五计划资助的。

作者感谢工程师Shusong对他在编程方面的帮助。

此外丁向前教授，不光校对论文并且还在文章编辑方面提供了有价值的建议。

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