生产过程智能监测.ppt

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1、离散制造过程信息智能监测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 计计 划划 层层执执 行行 层层控控

2、制制 层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(Human Machine Interface)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）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

3、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

4、 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OPC XML-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OPC XML-DA服务器Zigbee无线网络无线调度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ERPSC

5、MBPM在控制层完成的主要内容：1.开发基于RFID/条码、工控机、PLC、单片机的自动测控设备和仪表；AAAAAAAA 2.开发了基于Zigbee的无线网络系统，实现数据的实时上下传输；AAAAAAAAAAAA3.上传数据：产品编号、工序代码、工位代码、员工代码、测控数据、设备状态（如设备的操作记录信息，设备故障信息）等 4.下传数据：产品规格、装配/测试参数，生产连锁，操作指令，设备或者产品的预警信息等 AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA5.现场显示：生产状态、生产总数、不合格数、工艺路线等；AAAAAAAAAAAAA 6.基于实时数据库管理，实现工序间产品生

6、产闭环控制，从而保证产品质量。7.JI3.1 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OPC XML-DA服务器Zigbee无线网络无线调度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在执行层完成的主要内容：1.通过实时数据库实现与控制层的接口；通过关系数据库实现与计划层的接口AA 2.控制主机的数据采集模块实现现场数据的实时上传与下传；3.控制主机的质量控制模块实现加工质量的统计、分析和预测；4.控制主机的过程控制模块实现生产过程可视化监控，自动修正生产

7、中的错误；5.控制主机的维护管理模块实现生产现场设备的状态监测、分析统计设备的使用情况、生产能力、运行和停工时间，并注明停工的原因；。6.控制主机的生产单元分配通过生产现场的实时数据和工作单，实现生产单元间 的工作流，提供调度信息并以此完成实时在线调整车间已指定的生产进度，对返修品和废品进行处理等等；3.1 系统设计方案 MES制造执行系统 短程无线网络-Zigbee技术 OPC技术产品标识-条码技术自动测试设备的先进检测技术和控制技术Zigbee技术组成的无线网络结构简单、体积小、成本低、抗干扰能力强、组网灵活；实现了一点对多点及多点对多点之间的设备间数据的透明传输；特别适合工业现场数据传输

8、量不大的场所。另外，网络采用开放式结构，根据不同需要场合，还可将令牌式短途无线网络、工业无线以太网等嵌入网络系统中。OPC服务器实现了OPC XML-DA规范。通过该服务器，任何支持XML的系统都可通过标准的OPC XML-DA接口获取系统服务器的数据。这大大提高了系统信息共享和互操作能力。通过XML和简单对象访问协议，为MES/ERP等提供跨平台的数据信息。采用条码，实现了每只产品的身份标识，科学编码实现了代码信息集成：如产品生产时间、类型、批次号、需装配零件号、流水线编号等。通过条码和RFID的自动读写，节省了大量人工成本，提高作业精确性，加快处理速度，有效跟踪物流动态。自动检测设备采用各

9、种检测技术实现压力、流量、长度、应力、泄露、形状等指标的测量。设计开发了以ARM为核心自动检测控制器，该控制器能够实现多种规格的输入参数的检测，直接输出控制多种现场设备，同时具有标准的RS232、PS/2、RS485、RFID/条码读写器接口，人机接口通过液晶屏，可以自动显示各种工作状态和上层的指令和文档。MES：以ERP/MES/SFC为核心的企业信息集成已成为国内外企业研究、应用的主要技术之一。3.2 具体实施方案 4.2 成果转化、产业化情况4.1 主要创新点 4.研究成果将国外先进的生产过程信息化理论应用到我国离散制造业的生 产过程，实现了离散生产过程多级防差错要求(如工位防差错、工序

10、防差错、流水线防差错、仓储生产防差错等），彻底改变 了现在离散生产容易操作失误的缺点，解决了MES系统与我国 企业实际情况的对接，降低投入成本，特别适应中小型企业的 需求。采用先进的、开放的体系结构，高效的操作系统、数据库，先 进的网络结构，以及网络整体安全体系，保证了系统的平台无 关性。4.1 主要创新点将短途无线、条码（二维）/RFID、测控技术集成为一体，通 过生产环节识别技术，实现了离散生产物联网，并投入使用，为物联网的应用推广开辟新领域。4.1 主要创新点系统具备多种通信接口，保证了多种无线网络的兼容性。建立以生产为中心的无线网络应用层协议：实现了-的分级地址结构，快速组网，轻量计算

11、的高可靠性算法：校验、确认回码、错误重发、停机待发、数据合理性判断等。AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA ZIGBEE网络协议中，在CSMA/CA协议基础上，结合令牌网络优势，实现定时采集、保证实时性。AAAAAAAAAAAA 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况 MES制造执行系统 4.2 成果转化、产业化情况无线通讯模块 4.2 成果转化、产业化情况 条码的应用 4.2 成果转化、产业化情况 生产现场 4.2 成果转化、产业化情况 车间控制室 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况 部分自动化测控设备 4.2 成果转化、产业化情况