基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议设计与实现融入现场总线技术的人物场景
摘要：本文提出了一种基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议，旨在实现MES制造执行系统与智慧工厂内智能制造终端之间的数据通信交互。本文拟定的数据通信协议连接了生产控制中心的MES系统与智慧工厂内的智能制造终端，是一种用于实现MES系统与智能制造终端之间正常数据通信的一种约定。该协议具有独立的模块性、可定制、可扩展和可移植性，使得所有自动化设备能够以统一方式与MES系统进行数据通信。
1 引言
智慧工厂是现代化工厂信息化发展的新阶段，是智能工业发展的新方向。它通过 MES 系统与智能制造设备通讯对接，实现从生产排产、数量统计、过程数据监控到报警故障管理等一体化管理模式，从而使管理人员清晰地掌握生产流程。
2 智慧工厂生产车间管理流程
智慧工厂车间的一切作业都是根据 MES 系统发送的指令来进行。这包括订单需求分析、原材料采购质检期间通知准备工作，以及检查制造设备和设施状态，并根据排产情况安排作业任务书。
3 数据通信模块划分
本文设计的生产数据通信协议遵循模块化、高內聚低耦合设计思想，以提高标准化推进能力。其模块结构如图所示，其中传输格式为 XML，对于不同的 PLC 设备支持不同主流国际标准，如 PLCHandler 和 OPC-UA 等。
4 通信协议运行流程
本文提出的通信协议被定义用来实现 MES 系统与智能制造设备两者正常沟通，其运行流程主要包括指令解析、排产信息下达等六个部分。具体来说，首先 MES 系统需要对来自智能制造设备传送过来的指令进行命令解析，然后根据指令需求进一步操作。在处理中还需要异常指令排除，如发送或应答指令出现异常，则回复相应错误信息并清空相关内存。此外，还有排产结束后的处理等步骤。
