MES中数控车间数据采集系统的研究和应用

论文摘要

为了解决车间内部的“信息化孤岛”,制造执行系统(MES)越来越受到企业的关注。本文主要研究MES中车间数据采集技术的研究和应用。首先概述了MES系统;接着研究了数据采集系统,包括采集方法、系统需求和系统架构;针对Siemens810D/840D数控系统,研究并开发了一种基于OPC模式的机床实时数据采集方法;结合企业情况,确定了系统的硬件连接方法,详细研究了系统软件的开发方法,包括系统的功能和结构设计,各个功能模块的开发;研究了系统的关键技术;最后以杭州汽轮机厂叶片数控车间为例,演示了所开发的数据采集系统的实际应用。文章的主要内容如下:第一章为绪论。介绍了MES系统的涵义、定位、功能模型、研究现状和发展趋势;阐述了数据采集在MES中的重要地位;归纳总结了本课题的研究背景和意义;最后介绍了本文的研究内容和论文结构。第二章为系统总体设计。分析了系统的需求,从机床数据和生产进度两方面总结了数据采集的方法,并结合车间情况确定了它们的采集方法,分析确定了车间机床的联网方案以及系统的整个架构。第三章为系统软件开发。设计了数据采集系统软件的功能和结构,并完成了系统数据库表、数据采集模块、可视化模块、统计分析模块的开发。第四章为系统关键技术研究。一是机床状态数据采集方法,即基于OPC通讯机制和HMI二次开发的采集原理的探讨;二是数据的访问途径分析研究,特定数控系统的数据访问路径由于其特殊性所以是实际开发应用的关键之一。第五章为系统应用实例。分析了杭汽轮的叶片车间应用环境情况,分析了示范应用系统HTCDCS的总体架构;最后给出了HTCDCS应用系统各个模块的初步运行结果。第六章为总结与展望。总结了论文的研究工作和研究成果,分析和展望了论文和系统的一些有待改进的地方。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 MES系统概述
• 1.2.1 MES的涵义
• 1.2.2 MES的定位
• 1.2.3 MES的功能模型
• 1.2.4 MES的研究现状与发展趋势
• 1.3 数据采集在MES中的作用和地位
• 1.4 课题背景和研究意义
• 1.4.1 课题背景
• 1.4.2 研究意义
• 1.5 论文的研究内容及结构
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 论文结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 数据采集系统总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 数据采集系统需求分析
• 2.3 数据采集方法分析
• 2.3.1 机床状态数据采集方法分析
• 2.3.2 生产进度数据采集方法分析
• 2.4 数据采集方法确定
• 2.4.1 车间数控机床概述
• 2.4.2 数据采集方案确定
• 2.5 车间机床连网方式
• 2.5.1 机床联网分析
• 2.5.2 通讯协议
• 2.6 数据采集系统架构分析
• 2.7 本章小结
• 第三章 数据采集系统软件开发
• 3.1 引言
• 3.2 软件功能结构设计
• 3.2.1 软件功能设计
• 3.2.2 软件结构设计
• 3.3 数据结构表以及数据库系统开发
• 3.3.1 数据结构表设计
• 3.3.2 数据库连接
• 3.4 应用软件开发
• 3.4.1 数据采集模块开发
• 3.4.2 统计分析模块开发
• 3.4.3 可视化模块开发
• 3.5 本章小结
• 第四章 数据采集系统关键技术
• 4.1 引言
• 4.2 数控机床数据采集方法的探究
• 4.3 数控机床实时数据访问路径的确定
• 4.3.1 数据区域和变量名的确定
• 4.3.2 变量类型的确定
• 4.4 本章小结
• 第五章 数据采集系统企业应用示例
• 5.1 引言
• 5.2 杭汽轮车间简介
• 5.3 数据采集系统架构
• 5.4 系统运行实例
• 5.4.1 数据采集模块
• 5.4.2 统计分析模块
• 5.4.3 车间可视化模块
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 文中缩略词
• 致谢