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  數據采集系統 是制造執行系統(MES)的核心之一，針對某個(gè)單位的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，在分析了MES數據采集結構的基礎上，對系統數據采集的內容和方式進(jìn)行了研究，利用VC++開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于OPC的MES數據采集系統，并在實(shí)際系統中得到應用。



1、基于MES的柔性制造系統的數據采集結構

1.1 柔性制造系統的網(wǎng)絡(luò )控制

針對某個(gè)工廠(chǎng)的具體要求，本課題組設計的柔性制造系統由7個(gè)站點(diǎn)組成，分別為中控臺、立體倉儲平臺、品質(zhì)檢測平俞、數控加工平臺、零件安裝平臺、拆卸分檢平臺、機器人安裝平臺、自動(dòng)傳輸平臺。FMS的網(wǎng)絡(luò )控制主要有上層管理控制網(wǎng)絡(luò )和子站點(diǎn)之間的互相通訊網(wǎng)絡(luò )構成。上層管理控制網(wǎng)絡(luò )由以太網(wǎng)構成，它將中央控制臺與6個(gè)從站有機地連接在一起，用于控制各站的工作任務(wù)的工作安排、工作信息管理，以及工作狀態(tài)的監控。

下一層的網(wǎng)絡(luò )為PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)，要實(shí)現FMS柔性制造生產(chǎn)線(xiàn)各工作站之間的協(xié)調運行和信息交流，必須依賴(lài)于強大的現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )支持。FMS柔性制造生產(chǎn)線(xiàn)各工作站的工作信息、運行狀態(tài)、控制信號等均通過(guò)PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)傳送至中央控制臺，由中央控制臺連接上位控制計算機，完成各軟件的編寫(xiě)和測試。

1.2 MES管理系統的數據采集結構

柔性制造系統正得到越來(lái)越廣泛的應用，它具有設備可復用性高、運行靈活及產(chǎn)品應變能力強的特點(diǎn)。但柔性生產(chǎn)過(guò)程所需物料種類(lèi)繁多、裝配流程復雜多變，物料追蹤問(wèn)題復雜，這些數據處理困難，如何統一將生產(chǎn)設備采集到的數據送入系統數據庫，如何把系統中的控制信號快速送到設備從而執行，需要一個(gè)良好的數據采集系統，以便搜集和整理數據。

MES系統將各個(gè)分散站點(diǎn)的數據集中起來(lái)，儲存在數據庫中，建立信息平臺。PCS包括PLC控制器、數據采集器RFID標簽、各種檢測儀器、機械手、加工機床、存儲倉庫等。MES可以獲取ERP的生產(chǎn)管理信息，處理之后形成工作任務(wù)，將上層的操作指令傳遞給PCS，同時(shí)MES可以采集PCS的實(shí)時(shí)數據，監控生產(chǎn)狀態(tài)，將PCS與ERP的數據整合反饋至ERP。MES在制造系統中起到了信息整合的作用。

2、MES數據采集內容和方式

2.1 數據采集的內容

柔性制造的 MES系統 是對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，而不是單一解決某一個(gè)生產(chǎn)瓶頸，所以它需要搜集大量的實(shí)時(shí)數據，并進(jìn)行處理。而這些數據產(chǎn)生于最底層，有生產(chǎn)數據、品質(zhì)檢測數據、設備運行狀況數據等。這些需要管理的數據分為三大類(lèi)，即靜態(tài)數據、動(dòng)態(tài)數據以及中間數據。靜態(tài)數據一般指變化的頻度較小的數據，如毛坯信息、員工信息、設備信息等。動(dòng)態(tài)數據是指在生產(chǎn)活動(dòng)中頻繁發(fā)生變動(dòng)的數據，如倉庫的存儲狀態(tài)、物料的加工情況、成品的品質(zhì)檢驗等。系統對這些數據需要隨時(shí)維護。中間數據是一種經(jīng)過(guò)加工處理的信息，供管理人員掌握生產(chǎn)狀態(tài)，以便進(jìn)行分析和決策。