液力變矩器裝配車間數(shù)據(jù)采集與通信的研究.pdf

1、“德國工業(yè)4.0”、“美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“中國制造2025”這三大國家戰(zhàn)略雖然表述不一，但本質(zhì)上異曲同工，同在智能制造。新一輪工業(yè)革命的本質(zhì)是全球工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之爭，智能化一方面需要提高生產(chǎn)線上設(shè)備自動(dòng)化程度，另一方面需要加強(qiáng)制造企業(yè)的信息化管理。
　　傳統(tǒng)管理由于缺少實(shí)時(shí)有效的信息交互，生產(chǎn)現(xiàn)場對企業(yè)上層來說是一個(gè)“黑箱”，制造執(zhí)行系統(tǒng)MES處于企業(yè)計(jì)劃層ERP和過程控制層PCS之間，具備同時(shí)與上下層通信的能力，通過實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場各種制

2、造信息來指導(dǎo)、控制車間生產(chǎn)并將生產(chǎn)情況相關(guān)評價(jià)信息反饋給ERP，幫助管理層決策和優(yōu)化生產(chǎn)活動(dòng)。陜西某廠液力變矩器裝配車間設(shè)備種類多、通信協(xié)議復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集手段落后，嚴(yán)重制約了企業(yè)的信息化管理。數(shù)據(jù)采集又是MES實(shí)現(xiàn)物料跟蹤、生產(chǎn)過程監(jiān)控及質(zhì)量管理等功能的基礎(chǔ)。因此，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和傳輸已成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化成敗的關(guān)鍵。
　　本文在介紹課題來源、背景及意義的基礎(chǔ)上，總結(jié)了MES數(shù)據(jù)采集在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，提出了液力變矩器裝配車間實(shí)

3、施MES的數(shù)據(jù)采集與通信方案，旨在提高企業(yè)車間層信息化管理水平。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，對液力變矩器裝配車間的生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行調(diào)研，分別了解了液力變矩器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能原理和各部件工藝流程。研究了MES基本理論及MES系統(tǒng)在整個(gè)企業(yè)信息化管理中的橋梁作用。
　　其次，針對MES系統(tǒng)主要功能模塊如生產(chǎn)過程監(jiān)控、質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)采集與傳輸需求，對裝配車間制造過程信息詳細(xì)分類，提出了基于RFID的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的整體框架及具體應(yīng)用

4、流程，研究了不同數(shù)控系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集方法。在STEP7中完成各島區(qū)硬件組態(tài)，組建了基于西門子Profibus現(xiàn)場總線和Profinet工業(yè)以太網(wǎng)的液力變矩器車間局域網(wǎng)。研究了車間各種通信實(shí)現(xiàn)方式，包括Profibus主從通信（PLC與MM440變頻器、RFID300讀寫器）、S7-300 PLC之間MPI、基于TCP/IP的S7通信、PLC與第三方設(shè)備的OPEN IE通信及PLC與WinCC的TCP/IP通信，并各自進(jìn)行了通信測試。

5、r>　　針對車間設(shè)備種類多，數(shù)據(jù)具有多源異構(gòu)性，通信協(xié)議繁雜的問題，提出一種基于OPC規(guī)范的車間數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)集成架構(gòu)，利用第三方軟件開發(fā)商提供的X2OPC服務(wù)器進(jìn)行了數(shù)據(jù)模擬采集并完成了和上位機(jī)監(jiān)控軟件WinCC的通訊。
　　最后，設(shè)計(jì)了HTC-MES的SQL Server數(shù)據(jù)庫表間關(guān)系圖及主要表結(jié)構(gòu)。對組態(tài)軟件WinCC進(jìn)行二次開發(fā)設(shè)計(jì)了液力變矩器生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)說明了系統(tǒng)的組成及運(yùn)行原理，對其中島區(qū)監(jiān)控、報(bào)警和產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量