面向智慧工廠的柔性數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、智能化是制造業(yè)發(fā)展的新方向，智能制造已成為國際競爭的新一輪焦點，“智慧工廠”的概念也隨之提出。而實現(xiàn)智慧工廠，將人工智能在生產制造行業(yè)的應用需要依賴大量生產數(shù)據(jù)的支持。如何從現(xiàn)有生產線大量異構設備中采集各種數(shù)據(jù)以實現(xiàn)工廠自動化是智慧工廠實現(xiàn)的基礎。當前我國制造業(yè)自動化水平還不高，車間信息化程度與國外還有較大差距，尤其體現(xiàn)在管控系統(tǒng)的通用性、可擴展和可重構性上。隨著消費者對產品功能和特性的定制化需求不斷提高，定制化生產成為了新的趨勢，生產

2、線的柔性隨之增加，以非標自動化設備為主的組裝檢測生產線研發(fā)周期不斷縮短。目前的生產管控系統(tǒng)大多針對特定生產線或是標準機床進行研發(fā)，開發(fā)周期長，不能適應快速多變的生產管控需求?，F(xiàn)有商業(yè)組態(tài)軟件雖然能夠快速的完成設備監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)工作，但通常價格較高，不適用于中小企業(yè)。
　　本文針對以上問題，以消費電子產品行業(yè)為代表的小批量離散制造產品線異構設備監(jiān)控管理為背景進行研究分析，遵照現(xiàn)有IEC-62541標準與平臺無關的OPC統(tǒng)一架構(Uni

3、fied Architecture，UA)工業(yè)通信標準，根據(jù)可配置系統(tǒng)設計思想對能夠使車間設備快速接入的柔性集成和監(jiān)控關鍵技術進行了探索和試驗，給出了一套通過配置可使設備快速接入系統(tǒng)的柔性生產管控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，為智慧工廠在我國中小型企業(yè)柔性生產系統(tǒng)上的實施提供了設備快速集成和數(shù)據(jù)采集存儲與應用的解決方案。
　　首先借助系統(tǒng)設計模塊，對生產線設備和數(shù)據(jù)建模和描述，對監(jiān)控設備進行分類，構建生產線信息模型描述文件。將監(jiān)控功能分為設備數(shù)

4、據(jù)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲和配置模塊和顯示控制終端模塊分別設計，將設備數(shù)據(jù)交互、歷史數(shù)據(jù)存儲與顯示控制功能進行分離，降低監(jiān)控系統(tǒng)功能耦合。監(jiān)控系統(tǒng)各部分模塊通過加載系統(tǒng)描述文件的方式進行配置，將生產線抽象為信息模型在OPC UA地址空間映射完成模塊間數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)交互端通過開放軟件協(xié)議庫實現(xiàn)設備通信協(xié)議的轉換;在數(shù)據(jù)存儲端通過數(shù)據(jù)庫管理工具對關系數(shù)據(jù)庫進行配置，設計了離散數(shù)據(jù)動態(tài)存儲模型;在數(shù)據(jù)顯示端通過組件化設計，實現(xiàn)代碼復用和快速開發(fā)。