论文部分内容阅读
制造业是国民经济的主体部分,智能制造乃国家发展的重大战略方向。塑料产品无论是从产品种类还是产品数量而言,均是国家制造业的重要组成部分。然而当前国内注塑行业的智能化发展却因为生产管理难点和技术痛点而举步维艰。根据文献和业内报告得知,国外智能制造企业不仅已经引入ERP、MRP等上层管理决策系统,还进一步的引入MES系统来对生产机器进行管理。国内注塑企业对MES系统的推广应用存在一些困难。由于MES系统需要与生产线中的生产机器对接,而传统注塑企业中存在品牌各异、新旧机器混杂、网络结构老旧、通讯协议不统一等复杂问题,导致实际部署MES系统时存在重重困难。根据分析,数据采集和数据测试部分是其中的关键部分。底层生产机器的数据采集系统是MES系统需要解决的重点问题。根据对生产现场的调研发现,业内当前使用的方案存在离散化控制、配置繁杂、关键信息提取困难、对系统移植拓展支持不友好等问题,需要提出一种新的数据采集系统设计,在不对现有硬件设备、网络结构进行改动的前提下,满足简化配置操作、有效数据筛选、批量读取、灵活对接上层系统等需求。同时当前生产线上缺乏一个针对性的数据测试系统,在部署MES系统前,无法对生产线上机器参数的产生与传输做出有效的模拟测试。目前在部署MES系统时往往通过工程师的经验对服务器配置进行选择。然而注塑成型产品多样、工艺复杂,数据产生与传输变化幅度较大,一旦因为服务器处理能力不够、通讯线路传输能力不够而导致信息丢失,就会引发生产管理故障。因此需要提出一种数据测试系统,能够在部署MES系统时为工程师提供数据测试的手段,需要满足小型灵活、资源占用小,同时能够自定义机器数量、各机器独立控制、自定义参数产生数量、自定义参数上传频率等需求,达到多线程、多维度、自由配置的模拟效果。本文以注塑成型装备制造智能工厂项目为研究背景,基于国内领先的注塑公司生产现场中的智能注塑成型MES系统,根据其使用的KEBA工业自动化公司数据采集器,设计与实现了一种基于MES系统框架下的OPC数据采集系统和数据测试系统。OPC数据采集系统的设计相较原有方案,更为解耦独立、更为灵活,具有可配置化的参数筛选以及自动扫描机器地址配置等新功能,使得数据采集系统更为简单易用、利于推广。数据测试系统提供了一种注塑机器参数产生、发送的手段,其具有多维度自由配置机器、各机器拥有独立运行控制、多线程进行数据产生和发送等功能,为上层系统的数据负载能力提供了测试手段。最后通过在现场部署测试,验证了文中所设计的数据采集系统能够实时采集数据并上传到上层系统,数据测试系统能够有效模拟数据产生与发送,满足工业生产需求,达到了设计目标。