汽车零部件装配生产车间MES系统的设计与实现

发布时间：2020-06-01 03:33

【摘要】：随着汽车制造业日趋激烈的市场竞争,在减员增效和柔性制造目标驱动下,汽车制造企业普遍采用严格的质量控制标准和手段来应对生产过程的多样化。汽车零部件制造企业大都采用离散型制造模式,该模式下产品的工艺流程会随着客户的订单发生变更,如何快速响应工艺的变化并严格管理生产流程成为了汽车制造业关注的重点。本文在分析汽车制造企业离散型制造的特点基础上,开发了注重生产现场数据采集和生产流程控制的制造执行系统(MES),应用该系统能实现制造过程透明化监控,规范生产工艺流程和操作标准,预防不良工件在产线上的流通。文中采用可编程逻辑控制器(PLC)通讯技术作为数据采集的关键手段,实现对生产中实时数据的采集。重点研究和实现了离散型制造的制造执行系统架构设计、基于PLC通讯技术的数据采集技术以及生产流程监控技术,论文的主要内容包括:(1)在MES架构方面,对生产相关各环节功能需求分析的基础上,采用模块化设计理念,对系统进行功能划分和组合。系统整体使用了C/S架构,结合企业的数据需求,搭建了合理、稳定的数据库结构。(2)在数据采集方面,通过对FINS协议、MC协议及OPC技术原理的解析,实现了上位机与PLC在多协议条件下的通讯集成,完成了对PLC寄存器中有关生产工艺参数和设备状态数据的实时读写。并将多协议条件下的数据采集功能集成为独立于服务器和客户端的后台服务程序,避免了客户端的误操作对数据采集实时性的干扰。(3)采用面向对象的编程方法和优化的数据库访问技术,开发了权限等级设置、工位工序设定、基本信息查询等主要功能模块。(4)分析了车间加工过程中可能存在的不规范操作,建立了异常处理机制并构造预警字典。研究了预警内容与生产状态之间的条件组合,当捕捉到不合法的数据状态和操作时,可根据条件组合锁定设备并报警。
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结构示意图,标签

图 1-2 RFID 结构示意图标签可以存储大量信息，同时可以对同一个标复的写入、修改、删除等操作。器可以同时读取多个电子标签的信息。标签相对于一般的纸质条码，具有良好的抗污长久使用。和条码技术在装配车间场景中的使用方式比较表 1-1 识别技术应用场景对比箱子组装零件工装完成件员附着箱子表面无法直接附着在非使用面上可以附着无法附着粘贴贴在箱无法直接不适合粘贴部分可以刻打印

通讯协议,软件包,官方,开发人员

图 1-3 协议通讯模型议往往会受到 PLC 型号和物理接口的约束。导品具备多种不同的通讯协议，部分 PLC 制造商性，提供与自身产品适配的通讯软件、应用n Programming Interface，API）、DLL（Dynami）方便开发人员使用，为开发人员省去了解析方通讯软件包可以提高通讯的稳定性和准确性Component 软件包，该软件包是运行于 Wind，，使用该软件包无需自行解析通讯协议便可实实现PLC内部点位数据的读写操作[30]。Mx组所有物理接口和通讯方式都有很好的兼容和支就能进行通信，所以使用官方组件可以使系统不是所有的 PLC 中都具有官方提供通讯协议支持。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG95;U468.2

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