车间设备层基于信息终端的信息协同技术的研究

论文摘要

现代制造工业中,面对激烈的市场竞争,企业界的主要策略是采用将制造技术与信息技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术有机组合的新一代先进制造技术。因此,许多企业实施了企业资源计划系统(ERP)、产品数据管理系统(PDM)、过程控制系统(PCS)等,这些系统对于实现企业的网络化制造和无纸化管理都起到了很大的推动作用。但是,他们都不能将企业的管理层和车间层、设备层连接起来,为了解决这一问题,企业引入了制造执行系统(MES),并通过MES来实现企业信息的集成和交互。制造执行系统强调计划的执行,它在企业管理层和控制层之间架起了一座沟通的桥梁。它依靠数据同步技术来实现各层之间信息的传输,保证中央数据库与各层数据库和数据节点之间信息的一致性和及时性,从而实现企业内部各层之间的信息沟通和资源共享。目前大多数厂家在各自的系统中均采用定制的同步协议,这样,企业中的不同的系统、不同的设备、不同的数据库、不同的网络都可能采用了不同的同步协议,互相难以理解,给他们之间的信息交互造成困难。因此,我们在本系统中引入了SyncML协议,为在异种平台、异种通信网络、和不同应用之间进行数据交换与同步提供开放、标准的机制。SyncML技术汲取了其他数据同步技术的优点,引入XML技术进行通用的内容表示框架的设计,并提供了一套标准的信息交互流程与故障处理、恢复机制,成为了目前同步技术发展的主流。在本课题中,本文通过对制造执行系统的深入研究,分析了车间层的同步需求,验证了数据同步开发的必要性和可行性。然后,本文又对SyncML同步协议进行了详细的研究,对协议的内容、协议的表示方法、协议的同步过程等均进行了深入的了解,从而设计出系统的同步模型。接下来,重点围绕该模型所涉及到的各项关键技术(包括消息的构造和解析、ID映射、同步锚、设备能力描述、同步日志管理、消息验证等技术)进行了细致的探讨,并介绍了解决方案和系统的关键接口,同时,对于同步过程中不可避免的同步冲突问题,针对不同的冲突类型,提出了一个基于数据优先级的冲突解决方案。最后,将该同步模型应用到“多媒体信息加工示教和即时信息通知系统”中,并给出了实现过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.2 国内外相关研究现状
• 1.2.1 制造执行系统的发展现状
• 1.2.2 信息同步技术的发展现状
• 1.2.3 国内外研究现状总结
• 1.3 课题来源
• 1.4 论文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 信息终端同步模型及同步协议
• 2.1 同步需求分析
• 2.1.1 车间层信息流的分析
• 2.1.2 同步信息流分析
• 2.2 信息终端同步模型设计
• 2.2.1 同步通信模块
• 2.2.2 同步信息构造与解析模块
• 2.2.3 同步管理模块
• 2.2.4 数据库管理模块
• 2.3 信息终端的同步协议
• 2.4 本章小结
• 3 SyncML 协议的关键技术实现
• 3.1 同步信息构造和解析模块中的关键技术
• 3.1.1 同步消息的构造
• 3.1.2 同步信息解析
• 3.2 同步管理模块中的关键技术
• 3.2.1 同步锚
• 3.2.2 ID 映射
• 3.2.3 设备能力描述
• 3.2.4 同步日志
• 3.2.5 同步命令的处理
• 3.2.6 同步冲突
• 3.3 同步通信模块
• 3.4 本章小结
• 4 SyncML 协议在制造执行系统中的应用
• 4.1 多媒体信息加工示教和即时信息通知系统的功能介绍
• 4.2 实现设备
• 4.2.1 信息终端的硬件平台
• 4.2.2 信息终端的软件平台
• 4.3 运行模式
• 4.4 syncML 同步软件在信息通知系统的应用
• 4.4.1 同步模型实现的功能
• 4.4.2 同步模型的特征
• 4.4.3 同步模型的运行方式
• 4.4.4 同步模型模块间的信息交互
• 4.4.5 同步过程
• 4.4.6 应用效果
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录