本文關(guān)鍵詞： 數(shù)字化車間 MES 設(shè)備集成 動(dòng)作序列協(xié)議 OPC技術(shù)　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國(guó)制造業(yè)工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入,以信息化輔助生產(chǎn)的管理模式也逐步暴露了一些不足,最明顯的是體現(xiàn)在信息管理和車間現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制的結(jié)合和集成方面。制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System)幫助企業(yè)在計(jì)劃層與控制層之間架起了溝通的橋梁,填補(bǔ)了企業(yè)計(jì)劃層和控制層之間的信息斷層。但目前我國(guó)MES的研究主要以生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度為主,存在設(shè)備集成化程度低、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性效果不佳、自動(dòng)化管理控制落后等問(wèn)題。本文研究的基于MES的智能裝備集成平臺(tái),以傳統(tǒng)的離散制造數(shù)字化車間為使用對(duì)象進(jìn)行分析,為滿足上層MES車間管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)字化車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的需要,提供一個(gè)統(tǒng)一、開放的通信機(jī)制和平臺(tái),通過(guò)對(duì)車間生產(chǎn)過(guò)程涉及的不同的數(shù)字化智能設(shè)備集成連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)車間生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制。本文首先描述了一種離散制造的數(shù)字化車間體系架構(gòu),分析了數(shù)字化車間實(shí)施MES系統(tǒng)對(duì)智能裝備集成的需求。其次,建立了一種三層的適用于離散制造數(shù)字化車間基于MES系統(tǒng)的智能裝備集成平臺(tái)總體框架結(jié)構(gòu),該框架分為車間執(zhí)行層、信息交互層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。再次,對(duì)離散制造數(shù)字化車間基于MES的智能裝備集成平臺(tái)部分關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)研究。確定了數(shù)字化車間現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接;建立了一種數(shù)字化加工單元的設(shè)備模型,在此模型上對(duì)加工單元運(yùn)行流程進(jìn)行了研究,建立了一種加工單元?jiǎng)幼餍蛄袇f(xié)議用于加工單元實(shí)現(xiàn)集成與控制,同時(shí)設(shè)計(jì)了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信協(xié)議;研究了基于OPC技術(shù)的底層智能裝備集成策略,確定了智能裝備集成平臺(tái)OPC服務(wù)器的結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各異構(gòu)的智能裝備的統(tǒng)一交互集成,同時(shí)針對(duì)車間底層生產(chǎn)信息的多源異構(gòu)性,研究了OPC數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換機(jī)制,通過(guò)I/O DLL實(shí)現(xiàn)不同制造商硬件設(shè)備與集成平臺(tái)的連接。最后,在上述框架和關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)對(duì)智能裝備集成平臺(tái)系統(tǒng)的功能需求,設(shè)計(jì)并開發(fā)了離散制造數(shù)字化車間基于MES的智能裝備集成平臺(tái)原型系統(tǒng)。并將相關(guān)研究成果在企業(yè)進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用,取得了良好的應(yīng)用效果。
[Abstract]:With the deepening of the industrialization process of our manufacturing industry, the management model of the information-aided production has gradually exposed some shortcomings. The most obvious is the combination and integration of information management and workshop field industrial control. Manufacturing Execution system helps enterprises build a bridge between the planning and control layers. It fills the information gap between the enterprise planning layer and the control layer, but at present, the research of MES in our country mainly focuses on production process scheduling, which has low level of equipment integration and poor real-time effect of data acquisition. The intelligent equipment integration platform based on MES, which is studied in this paper, takes the traditional discrete manufacturing digital workshop as the object of use. In order to meet the needs of the upper MES workshop management system for the real-time data of the digitized workshop, a unified and open communication mechanism and platform are provided, and the different digital intelligent devices involved in the workshop production process are integrated and connected. Firstly, this paper describes a digital workshop architecture of discrete manufacturing, and analyzes the demand for intelligent equipment integration of MES system in digital workshop. In this paper, a three-layer framework of intelligent equipment integration platform based on MES system for discrete manufacturing digital workshop is established. The framework is divided into workshop execution layer, information interaction layer, field equipment layer. The key problems of the intelligent equipment integration platform based on MES in the digital workshop of discrete manufacturing are studied in detail. The network communication structure of the digital workshop is determined and the network connection of the digital intelligent equipment is realized. In this paper, a device model of digital machining unit is established. Based on this model, the running process of machining unit is studied, and an action sequence protocol of machining unit is established to realize the integration and control of machining unit. At the same time, the communication protocol of network application layer is designed, the integration strategy of the underlying intelligent equipment based on OPC technology is studied, and the structure of the intelligent equipment integration platform OPC server is determined. In order to realize the unified and interactive integration of the heterogeneous intelligent equipment in the workshop production site, the mechanism of OPC data type conversion is studied in view of the multi-source heterogeneity of the production information at the bottom of the workshop. I / O DLL is used to realize the connection between hardware equipment and integration platform of different manufacturers. Finally, on the basis of the above framework and key technology research, combining with the functional requirements of intelligent equipment integration platform system, The prototype system of intelligent equipment integration platform based on MES in discrete manufacturing digital workshop is designed and developed.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH18

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