案例生产过程无线数据采集系统

离散制造过程信息智能测控系统的研发与应用第七章应用案例主要内容和关键技术项目设计方案概述研究成果

1234目录5存在问题及改进建议

1.概述建立离散制造过程信息智能测控系统，实现产品生产全过程质量监控浙江三花汽车控制系统有限公司热力膨胀阀装配生产线的技术改造项目目标应用平台设计以“MES+无线网络+RFID/条码”为模式的企业信息化智能测控系统

实现方案

2.2

项目研究的关键技术2.1项目研究的主要内容

2.主要内容与关键技术2.1项目研究的主要内容

研究离散制造业生产管理系统模型

研究生产现场的数据采集系统

建立MES数据库系统，信息安全和身份认证系统生产过程信息化系统模型

计划层执行层控制层决策层使用的管理工具，主要应用系统是ERP（企业资源计划）、CRM（客户关系管理）、SCM（供应链管理）、BPM（企业绩效管理）等

企业中层使用的工具:MES（制造执行系统）一线操作人员使用的生产过程监控工具:SCADA（数据采集与监视）HMI(HumanMachineInterface)

2.1项目研究的主要内容系统设计的相关内容计划层执行层（MES）控制层（SFC）客户管理（CRM）供应链管理（SCM）企业资源计划（ERP）

企业绩效管理（BPM）运输与后勤（T&L）协同制造商产品数据管理(CMC/PDM）工序详细调度数据采集SCADAHMI维护管理过程管理质量管理生产单元分配文档管理2.1项目研究的主要内容MES与ERP、SFC集成接口

短途无线网络的设计

产品标识及自动识别技术具有嵌入式控制器的自动测控设备MES相关组件及其数据库的研究

OPC等的有关技术开发并应用基于嵌入式操作系统的实时控制器，改造现有设备，提高测控设备的智能性、实时性和可靠性；开发面向工业控制的嵌入式无线智能仪表/传感器。研究无线网络现场设备的组态方法，开发组态软件；

嵌入式无线网络模块的设计：实现无线网络模块的模块化，标准化；适于工业控制的无线网格网络通讯协议的优化设计：通过冗余通道、路径优化等技术防堵塞设计，保证数据实时性，新增节点即插即用。解决产品在生产环节可识别技术；RFID、条码（一维、二维）的设计及代码定义：保证包含更多有用生产信息和防止差错功能，如时间、类型、批次号、需装配零件号、流水线编号等。解决如何在小尺寸或不规则产品上印制、粘贴、识别RFID/条码的技术2.2

项目研究的关键技术3.2具体实施方案3.1系统设计方案

3.项目设计方案

控制层

膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统

工作台1工作台2工作台N成品确认OPCXML-DA服务器Zigbee无线网络无线调度主机控制台数据库服务器现场以太网数据库服务器车间控制计算机车间局域网计划层执行层路由器INTERNET路由器公司局域网ERPSCMBPM3.1系统设计方案控制台数据库服务器现场以太网控制层膨胀阀装配配生产线过过程信息智智能测控系系统工作台1工作台2工作台N成品确认OPCXML-DA服务器Zigbee无线网络无线调度主主机数据库服务器车间控制计算机车间局域网计划层执行层路由器INTERNET路由器公司局域网ERPSCMBPM在控制层完完成的主要要内容：开发基于RFID/条码、工控机、PLC、单片机的自动测控设设备和仪表；AAAAAAAA开发了基于于Zigbee的无线网络系系统，实现数据据的实时上上下传输；；AAAAAAAAAAAA上传数据：产品编号号、工序代代码、工位位代码、员员工代码、、测控数据据、设备状状态（如设备的操作作记录信息息，设备故故障信息））等下传数据：产品规格格、装配/测试参数，，生产连锁，，操作指令令，设备或或者产品的的预警信息息等AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA现场显示：生产状态态、生产总总数、不合合格数、工工艺路线等等；AAAAAAAAAAAAA基于实时数数据库管理理，实现工工序间产品品生产闭环控控制，从而保证证产品质量量。JI3.1系统设计方方案控制台数据库服务器现场以太网控制层膨胀阀装配配生产线过过程信息智智能测控系系统工作台1工作台2工作台N成品确认OPCXML-DA服务器Zigbee无线网络无线调度主主机数据库服务器车间控制计算机车间局域网计划层执行层路由器INTERNET路由器公司局域网ERPSCMBPM在执行层完完成的主要要内容：通过实时数据库库实现与控制层的接口；通通过关系数据库库实现与计划层的接口AA控制主机的的数据采集模模块实现现场数数据的实时时上传与下下传；；控制主机的的质量控制模模块实现加工质质量的统计计、分析和和预测；；控制主机的的过程控制模模块实现生产过过程可视化化监控，自动修正生生产中的错错误；控制主机的的维护管理模模块实现生产现现场设备的的状态监测测、分析统统计设备的的使用情况况、生产能能力、运行行和停工时时间，并注注明停工的的原因；。控制主机的的生产单元分分配通过生产现现场的实时时数据和工工作单，实实现生产单单元间的工作流，，提供调度度信息并以以此完成实实时在线调调整车间已已指定的生生产进度，，对返修品品和废品进进行处理等等等；；3.1系统设计方方案MES制造执行系系统短程无线网网络-Zigbee技术OPC技术产品标识--条码技术自动测试设设备的先进进检测技术术和控制技技术Zigbee技术组成的的无线网络络结构简单单、体积小小、成本低低、抗干扰扰能力强、、组网灵活活；实现了了一点对多多点及多点点对多点之之间的设备备间数据的的透明传输输；特别适适合工业现现场数据传传输量不大大的场所。。另外，网络络采用开放放式结构，，根据不同同需要场合合，还可将将令牌式短短途无线网网络、工业业无线以太太网等嵌入入网络系统统中。OPC服务器实现现了OPCXML-DA规范。通过过该服务器器，任何支支持XML的系统都可可通过标准准的OPCXML-DA接口获取系系统服务器器的数据。。这大大提提高了系统统信息共享享和互操作作能力。通通过XML和简单对象象访问协议议，为MES/ERP等提供跨平平台的数据据信息。采用条码，，实现了每每只产品的的身份标识识，科学编码实实现了代码码信息集成成：如产品生产时间、类类型、批次次号、需装装配零件号号、流水线编号号等。通过条码和和RFID的自动读写写，节省了了大量人工成本，，提高作业业精确性，，加快处理理速度，有效跟跟踪物流动动态。自动检测设设备采用各各种检测技技术实现压压力、流量量、长度、、应力、泄泄露、形状状等指标的的测量。设计开发了了以ARM为核心自动动检测控制制器，该控控制器能够够实现多种种规格的输输入参数的的检测，直直接输出控控制多种现现场设备，，同时具有有标准的RS232、PS/2、RS485、RFID/条码读写器器接口，人人机接口通通过液晶屏屏，可以自自动显示各各种工作状状态和上层层的指令和和文档。MES：以ERP/MES/SFC为核心的企企业信息集集成已成为为国内外企企业研究、、应用的主主要技术之之一。3.2具体实施方方案4.2成果转化、、产业化情情况4.1主要创新点点4.研究成果●将国外先进进的生产过过程信息化化理论应用用到我国离离散制造业业的生产过程，实实现了离散散生产过程程多级防差差错要求(如工位防差差错、工序防差错错、流水线线防差错、、仓储生产产防差错等等），彻底底改变了现在离散散生产容易易操作失误误的缺点，，解决了MES系统与我国国企业实际情情况的对接接，降低投投入成本，，特别适应应中小型企企业的需求。●采用先进的的、开放的的体系结构构，高效的的操作系统统、数据库库，先进的网络结结构，以及及网络整体体安全体系系，保证了了系统的平平台无关性。4.1主要创新点点●将短途无线线、条码（（二维）/RFID、测控技术术集成为一一体，通过生产环节节识别技术术，实现了了离散生产产物联网，，并投入使使用，为物联网的的应用推广广开辟新领领域。4.1主要创新点点●系统具备多多种通信接接口，保证证了多种无无线网络的的兼容性。●建立以生产为中中心的无线线网络应用用层协议：：实现了<生产线>-<工序>-<工位>的分级地址址结构，快快速组网，，轻量计算算的高可靠靠性算法：校校验、确认认回码、错错误重发、、停机待发发、数据合合理性判断断等。AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA●ZIGBEE网络协议中中，在CSMA/CA协议基础上上，结合令令牌网络优优势，实现现定时采集集、保证实实时性。AAAAAAAAAAAA4.2成果转化、、产业化情情况MES制造执行系系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况MES制造执行行系统4.2成果转化化、产业业化情况况无线通讯讯模块4.2成果转化化、产业业化情况况条码的应应用4.2成果转化化、产业业化情况况生产现场场4.2成果转化化、产业业化情况况车间控制制室4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况部分自动动化测控控设备4.2成果转化化、产业业化情况况9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。21:26:2021:26:2021:2612/28/20229:26:20PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2221:26:2021:26Dec-2228-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:26:2021:26:2021:26Wednesday,December28,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2221:26:2021:26:20December28,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。28十二二月20229:26:20下下午21:26:2012月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月229:26下午午12月-2221:26December28,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2821:26:2021:26:2028December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。9:26:20下下午午9:26下下午午21:26:2012月月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。21:26:2121:26:2121:2612/28/20229:26:21PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2221:26:2121:26Dec-2228-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。21:26:2121:26:2121:26Wednesday,December28,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2221:26:2121:26:21December28,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。28十十二二月20229:26:21下下午21:26:2112月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。十二月月229:26下下午午12月月-2221:26December28,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/2821:26:2121:26:2128December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。9:26:21下午午9:26下午午21:26:2112月-229、杨柳散和和风，青山山澹吾虑。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、阅读一切切好书如同同和过去最最杰出的人人谈话。21:26:2121:26:2121:2612/28/20229:26:21PM11、越越是是没没有有本本领领的的就就越越加加自自命命不不凡凡。。12月月-222