案例1-生产过程无线数据采集系统

执 行
5.车间现局场域显网 示：生路由产信器状息态等、数A生A据A产库AA服总A务A数A器A、AA不AA合AA格AA数AA、AA工AA艺车A计间A路算A控A线机A制A等AA；A AAAAAAAAAAAAA
层6. 基于实时数据库管理，实现工序间产品生产闭环控制，从而保证产品质量 。
现场以太网
7. JI
通讯协议的优化设计：通过冗
具有嵌入式控制器的自动测余控通设道备、路径优化等技术防堵
塞设计，保证数据实时性，新
增节点即插即用。
8
3. 项目设计方案
3.1 系统设计方案 3.2 具体实施方案
9
3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
34
4.2（二维）/RFID、测控技术集成为一体，通 过生产环节识别技术，实现了离散生产物联网，并投入使用， 为物联网的应用推广开辟新领域。
●采用先进的、开放的体系结构，高效的操作系统、数据库，先 进的网络结构，以及网络整体安全体系，保证了系统的平台无 关性。
15
4.1 主要创新点
● 建立以生产为中心的无线网络应用层协议：实现了<生产线>-<
MES制造执行系统力、M流E量S：、长以度ER、P/应ME力S/、SF泄C为露核、心形的状企等业
指标信的息测O集量PC成。服已务成器为实国现内了外OP企C 业XM研L-究DA、规应
短程无线网络-Zigb制eeZ器i设技用g，b计的术e该范e开主技控。发要术制技了通组器术以过成能之A该的R够一M服无实为。务线现核网器多心络，种自结任规动构何格检简支的测单持输控、
MES制造执行系统
22
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
23
4.2 成果转化、产业化情况
无线通讯模块
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4.2 成果转化、产业化情况
条码的应用
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4.2 成果转化、产业化情况
生产现场
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4.2 成果转化、产业化情况
车间控制室
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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6
2.1 项目研究的主要内容
系统设计的相关内容 计划层
客户管理（CRM） 供应链管理（SCM）
企业资源计划（ERP）
执行层（MES） 数据采集 维护管理 过程管理
控制层（SFC） SCADA
企业绩效管理（BPM）
运输与后勤（T&L）
协同制造商产品数据管理
(CMC/PDM）
质量管理 生产单元分配
文档管理 工序详细调度
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实现方案
设计以“MES+无线网络+RFID/条码”为模式的企业信 息化智能测控系统
3
2. 主要内容与关键技术
2.1 项目研究的主要内容 2.2 项目研究的关键技术
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2.1 项目研究的主要内容
研究离散制造业生产管理系统模型 研究生产现场的数据采集系统 建立MES数据库系统，信息安全和身份认证系统
5
入体采参积用数小条的X码、M检L，成测的实本，系现低直统了、接都每抗输可只干出通产扰控过品能制标的力多准身强种的份、现O标组P场识C网，
OPC技术
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2.1 项目研究的主要内容
生产过程信息化系统模型
计划层 执行层
决策层使用的管理工具， 主要应用系统是
ERP（企业资源计划）、 CRM（客户关系管理）、
SCM（供应链管理）、 BPM（企业绩效管理）等
企业中层使用的工具: MES（制造执行系统）
控制层
一线操作人员使用的生产过程 监控工具:
SCADA（数据采集与监视） HMI(Human Machine Interface)
OPC XML-DA
在执行层完成的主要内容： 服务器
1. 通过实时数据库实现与控制层的接口；通过关系数据库实现与计划层的接口AA
控2. 控制主机控的制台数据采集模块数实据现库现服务场器数据的无实线时调上度主传机与下传；
；
制3. 控制主机的质量控制模块实现加工质量的统计、分析和预测；
；
5层. 4.控控制成制主品主机确机 的认的维过护程管控理制模模块块实现实生现产生现产场过设程备可的视Zig状化bee络无态监线监控网测，、自分动析修统正计生设产备中的的使错用误情；况
和可靠水性线；编号等。
产品标识及自动识别技术研法 实嵌线究， 现入智开无开无式能解 产 R线发发线无F仪决网品面I组网D线表如络向/上态络条网/现何工传软模印码络场在感件块业的制模设小器；的控技块、备尺模。制术的粘的寸块的设贴组化或嵌计态、，不：入方识规式则别无
标准化；
适于工业控制的无线网格网络
AAAAAAAAAAAA
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
第七章 应用案例
离散制造过程信息智能测控系统 的研发与应用
1
目录
1 概述 2 主要内容和关键技术 3 项目设计方案 4 研究成果 5 存在问题及改进建议
2
1. 概述
项目目标
建立离散制造过程信息智能测控系统，实现产品生产全 过程质量监控
应用平台
浙江三花汽车控制系统有限公司热力膨胀阀装配生产线 的技术改造
工序>-<工位>的分级地址结构，快速组网，轻量计算的高可靠
性算法：校验、确认回码、错误重发、停机待发、数据合理性
判断等。
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
●系统具备多种通信接口，保证了多种无线网络的兼容性。
● ZIGBEE网络协议中，在CSMA/CA协议基础上，结合令牌网络
优势，实现定时采集、保证实时性。
、生产能力、运行和停工时间，并注明停工的原因；
。
6. 控制主机的生工作产台单N 元分配通过生产现场的实时数据和工工作台作2单，实工现作生台产1 单元间 的工作流，提供调度信息并以此完成实时在线调整车间已指定的生产进度，对返修
品和废品进行处理等等；
；
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3.2 具体实施方案
自动检测设备采用各种检测技术实现压
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
HMI
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2.2 项目研究的关键技术
解决产品在生产环节可识别
技术；
MES与ERP、SFC集成接口
RFID、条码（一维、二维） 的设计及代码定义：保证包
开发含并更应多用有基用于生嵌产入信式息操和作防系止统
短途无线网络的设计
ME的S相实关时差组控错件功制及能器其，数如改据时造库间现的、有研类设究型备、， OP提C等高的测批有控次关号设技、备术需的装智配能零性件、号实、时流性
执 行 车间局域网 层
路由器
现场以太网
数据库服务器
车间控制 计算机
OPC XML-DA 服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
工作台1
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3.1 系统设计方案
在控制层完成的主要内容：
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
1. 开发基于RFID/条码、工控机、PLC、单片机的自动测控设备和仪表；AAAAAAAA
3计划层.2.上公开传司发数局了据域网基：于产Z品ig编be号EeR的设、P 无备工的线序S操代网CM作码络记、系B录工统PM信位，息代实，码现设、数路备员据由故工的器 障代实信码时息、上）测下等控传数输INT据；ER、ANAET设AA备AA状AA态AA（AA如
4. 下传数据：产品规格、装配/测试参数，生产连锁，操作指令，设备或者产品的预警
OPC XML-DA 服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
工作台1
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3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
执 行 车间局域网
路由器
数据库服务器
车间控制 计算机
层
现场以太网
、度工，业有无效线跟以踪太物网流等动嵌态入。网络系统中。
自动测试设备的先进检测技术和控制技术
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4. 研究成果
4.1 主要创新点 4.2 成果转化、产业化情况
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4.1 主要创新点
●将国外先进的生产过程信息化理论应用到我国离散制造业的生 产过程，实现了离散生产过程多级防差错要求(如工位防差错、 工序防差错、流水线防差错、仓储生产防差错等），彻底改变 了现在离散生产容易操作失误的缺点，解决了MES系统与我国 企业实际情况的对接，降低投入成本，特别适应中小型企业的 需求。