基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议设计与实现人物在fieldbus总线上的应用探索

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  • 2024年12月21日
  • 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具有独立的模块性、可定制、可扩展和可移植性,能够使得所有自动化设备以统一方式与MES系统进行数据通信。 1 引言 随着信息技术和工业互联网的发展,智慧工厂成为现代化工厂信息化发展的新阶段。它依赖于MES系统与智能制造设备之间高效、稳定的通讯对接

基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议设计与实现人物在fieldbus总线上的应用探索

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具有独立的模块性、可定制、可扩展和可移植性,能够使得所有自动化设备以统一方式与MES系统进行数据通信。

1 引言

随着信息技术和工业互联网的发展,智慧工厂成为现代化工厂信息化发展的新阶段。它依赖于MES系统与智能制造设备之间高效、稳定的通讯对接,以实现从生产排产到过程监控再到报警故障管理等一体化管理模式。 MES系统不仅能下达数字作业指导书,还能即时读取生产线数据,从而提高生产过程的可控性。

2 智慧工厂生产数据交互

为了确保智能制造设备按照计划顺利运行,需要定义一个稳定可靠的通讯协议来连接MES控制中心与多机器设备终端。这套协议应结构分层清晰,便于维护,同时具备良好的实时性和智能化。

2.1 智慧工厂车间管理流程

车间管理是指对车间活动进行统一计划、组织、指挥、协调和控制的一系列工作。订单需求结合智能制造设备状态安排作业,而在原材料采购质检期间,不同部门需协同工作完成任务准备。此外,在首件确认前仍需人为参与,并上传微调参数后开始自动作业。

2.2 数据通信模块划分

本文提出的生产数据通信协议遵循模块化设计思想,以XML格式打包传输其模块之间交互明确且易扩张。在实际应用中,这些模块应独立开发,为不同PLC支持不同的国际主流通信标准,如PLCHandler或OPC-UA等。

3 智能制造设备状态机

为了精准控制及掌握每个智能设备状态,本文定义了七种主要状态(开机态至停机态),并描述了各个状态转移条件。只有通过实时读取这些状态信息,才能全面了解整个智慧工厂中的所有智能设备情况。

4 通信协议运行流程

本次研究用于同步运行于两大关键节点—— MES系统端及智能制造设备端上,其目的是规范两个节点之间相互发送和接受消息以保持有效沟通。在应用层上定义该方案,但暂未限定物理层或链路层范围。此外,该方案还包括6部分内容:指令解析排产信息下达等,并涉及异常处理来保证程序稳定性。

5 结论

综上所述,本文提供了一种新的思路,对于提升现有MES系统与多元工业现场总线(如fieldbus)集成能力,以及增强它们之间透明、高效地交流有用的产品质量参数,是非常重要的一个步骤。此类解决方案对于促进企业向更高水平自动化转型具有深远意义,使得企业能够更加精准地规划资源配置,从而进一步提高整体竞争力。