基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制的關鍵技術研究.pdf

1、目前，國內(nèi)離散制造企業(yè)，尤其是中小型企業(yè)的數(shù)字設備普遍存在多種控制系統(tǒng)并存、不能實現(xiàn)遠程監(jiān)控與維護、信息難以直接連通和集成控制等問題；同時，生產(chǎn)現(xiàn)場信息不能被及時采集、處理和應用，現(xiàn)場控制層不能為企業(yè)信息系統(tǒng)直接提供必須的生產(chǎn)現(xiàn)場的信息。這些已成為企業(yè)信息化深入發(fā)展的瓶頸。籍此，本文提出一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制方案，主要研究其系統(tǒng)的關鍵技術，旨在提升車間生產(chǎn)與管理自動化水平，實現(xiàn)企業(yè)管理信息系統(tǒng)與現(xiàn)場控制系統(tǒng)的有效集成。

2、本文的主要研究工作如下： 1．針對離散制造企業(yè)車間數(shù)字設備的接口特性和控制模式，選擇適合車間數(shù)字設備集成控制的網(wǎng)絡；建立具有不同接口的車間數(shù)字設備的網(wǎng)絡連接方案；分析車間數(shù)字設備集成控制系統(tǒng)的功能，提出基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制的網(wǎng)絡結構；設計基于工業(yè)以太網(wǎng)的嵌入式網(wǎng)關，并對其進行實驗研究。 2．以OPNET Modeler為基礎，分析EPA協(xié)議的體系結構、協(xié)議模型和功能模塊，開發(fā)專用于EPA的仿真模塊，建立車

3、間數(shù)字設備集成控制網(wǎng)絡的仿真模型和基于XML技術的仿真平臺；通過對實例的仿真與分析，給出應用方法。 3．研究包含信息分類、采集和傳輸在內(nèi)的基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制系統(tǒng)中信息處理技術。在分析總結信息特征的基礎上，提出基于S95的信息分類方法，并進行分類；研究總結適于車間數(shù)字設備集成控制系統(tǒng)的信息采集方法；集成應用EPA協(xié)議與OPC技術，提出一種新的車間數(shù)字設備集成控制信息傳輸策略；結合實例，給出實現(xiàn)方案。 4．

4、在分析控制特性的基礎上，利用功能塊技術，提出基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制原型系統(tǒng)的開發(fā)方案；采用并行處理作為車間數(shù)字設備集成控制的策略，通過時間特性分析，證明方案的有效性；提出車間數(shù)字設備集成控制系統(tǒng)中的功能塊構建方案，構建原型系統(tǒng)的體系結構；以工件表面熱處理的控制單元為例，提出集成應用UML和功能塊技術開發(fā)基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制原型系統(tǒng)的方法。 5．在基于工業(yè)以太網(wǎng)的車間數(shù)字設備集成控制環(huán)境下，研究離散制