面向智慧工廠的柔性數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、智能化是制造業(yè)發(fā)展的新方向，智能制造已成為國際競爭的新一輪焦點(diǎn)，“智慧工廠”的概念也隨之提出。而實(shí)現(xiàn)智慧工廠，將人工智能在生產(chǎn)制造行業(yè)的應(yīng)用需要依賴大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的支持。如何從現(xiàn)有生產(chǎn)線大量異構(gòu)設(shè)備中采集各種數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)工廠自動化是智慧工廠實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國制造業(yè)自動化水平還不高，車間信息化程度與國外還有較大差距，尤其體現(xiàn)在管控系統(tǒng)的通用性、可擴(kuò)展和可重構(gòu)性上。隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品功能和特性的定制化需求不斷提高，定制化生產(chǎn)成為了新的趨勢，生產(chǎn)

2、線的柔性隨之增加，以非標(biāo)自動化設(shè)備為主的組裝檢測生產(chǎn)線研發(fā)周期不斷縮短。目前的生產(chǎn)管控系統(tǒng)大多針對特定生產(chǎn)線或是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床進(jìn)行研發(fā)，開發(fā)周期長，不能適應(yīng)快速多變的生產(chǎn)管控需求?，F(xiàn)有商業(yè)組態(tài)軟件雖然能夠快速的完成設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)工作，但通常價格較高，不適用于中小企業(yè)。
　　本文針對以上問題，以消費(fèi)電子產(chǎn)品行業(yè)為代表的小批量離散制造產(chǎn)品線異構(gòu)設(shè)備監(jiān)控管理為背景進(jìn)行研究分析，遵照現(xiàn)有IEC-62541標(biāo)準(zhǔn)與平臺無關(guān)的OPC統(tǒng)一架構(gòu)(Uni

3、fied Architecture，UA)工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)可配置系統(tǒng)設(shè)計思想對能夠使車間設(shè)備快速接入的柔性集成和監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索和試驗(yàn)，給出了一套通過配置可使設(shè)備快速接入系統(tǒng)的柔性生產(chǎn)管控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，為智慧工廠在我國中小型企業(yè)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)上的實(shí)施提供了設(shè)備快速集成和數(shù)據(jù)采集存儲與應(yīng)用的解決方案。
　　首先借助系統(tǒng)設(shè)計模塊，對生產(chǎn)線設(shè)備和數(shù)據(jù)建模和描述，對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分類，構(gòu)建生產(chǎn)線信息模型描述文件。將監(jiān)控功能分為設(shè)備數(shù)

4、據(jù)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲和配置模塊和顯示控制終端模塊分別設(shè)計，將設(shè)備數(shù)據(jù)交互、歷史數(shù)據(jù)存儲與顯示控制功能進(jìn)行分離，降低監(jiān)控系統(tǒng)功能耦合。監(jiān)控系統(tǒng)各部分模塊通過加載系統(tǒng)描述文件的方式進(jìn)行配置，將生產(chǎn)線抽象為信息模型在OPC UA地址空間映射完成模塊間數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)交互端通過開放軟件協(xié)議庫實(shí)現(xiàn)設(shè)備通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換;在數(shù)據(jù)存儲端通過數(shù)據(jù)庫管理工具對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行配置，設(shè)計了離散數(shù)據(jù)動態(tài)存儲模型;在數(shù)據(jù)顯示端通過組件化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和快速開發(fā)。