利用Zynq SoC和机器学习打造智能工厂.doc

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1、利用ZynqSoC和机器学习打造智能工厂　　随着工业的不断发展，现在很多工厂都已经使用数控机床等设备来提高生产力，但是也暴露出一些问题，比如一台数控机床发生严重故障，不仅会导致整个生产流水线的停工造成严重的经济损失，同时也严重耽误了产品生产周期。现在大部分数控系统还不够智能，不能及时预警可能发生的故障，我们举个实际存在的情形看一下：　　　　图1控制系统传感器采集数控机床轴承震动信号　　从上图中我们可以看出采集的信号出现了两个峰值，两个峰值之间间隔了四天时间，第一个峰值表示数控机床轴承出现异常，如果这个时候能及时预警，只需要及时维修或者更换轴承就能够

2、避免四天后出现的更剧烈的震动峰值，第二个峰值的出现可能表示设备严重故障或者损坏，严重影响了生产流水线，损失代价是惨重的。　　我们的监控系统采集到了异常信号但是缺少对实时信号分析的功能。为此SoC-e公司推出了CPPS-Gate40智能IIoT（工业物联网）网关系统，行业内的工业网络协会创新杂志对其进行了报道，这个系统的创新之处在于采用机器学习算法，能够对实时采集的信号数据（包括环境温度、振动情况等）进行分析，同时不断对机器学习算法进行训练，就能够及时发现异常情况，通知维护人员进行维修或者更换。　　　　图2智能工厂系统部署　　SoC-e公司开发的CP

3、PS-Gate40系统采用的是XilinxZynqSoC，设置了多种类型的用户接口，例如4个SFP10/100/1000以太网卡槽、1个RS232串行接口、3个数字信号输入口和1个模拟输入口、用户界面（HMI）接口等。除此之外SoC-e公司还开发了多种配套IP核资源，例如HSR-PRP以太网转换（HPS）协议、IEE1588-2008标准精密时间同步协议、不同传感器实时数据采集和融合等，利用ZynqSoC的可编程逻辑资源还能实现各种网络安全协议，提高了系统开发的灵活性。　　　　图3SoC-e公司推出CPPS-Gate40智能网关系统　　第四次工业革

4、命（指工业4.0）的到来和工业物联网（IIoT）的发展，机器和系统都会变得更加智能和互连，这对很多硬件供应商和系统设计公司来说既是挑战也是机遇。