基于MES的自动灌装生产线控制系统的研究与设计

来源 :齐鲁工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wnijiushisb
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随着“工业4.0”的理念广泛传播,中国制造业正实现由制造到智造的转变,MES是企业信息化的关键部分,对企业生产智能化、信息化发展起着关键作用,能够极大地提高生产企业的制造和管理能力,也是帮助企业完成智能制造转型必不可少的技术之一。国内越来越多高校相继开设了有关MES技术的课程,但由于缺乏相应的MES教学平台,无法满足课程教学实训的需要。面对智能制造和工业互联网领域对信息化人才的迫切需求,亟需开发一套面向高校的MES教学实训平台。本文以引进的FESTO公司自动化灌装生产线为研究对象,研究设计了一套实用可靠的MES控制系统,为高校和企业提供学习和研究MES及其应用的技术平台。在服务高校教学科研的同时,模拟实际工业生产过程,探索自动灌装MES系统优化设计,具体的研究工作如下:首先对自动灌装生产线硬件系统进行研究和分析,根据现代流程工业典型的生产形式,对过程自动化工作单元、灌装和包装工作单元、传输和物流工作单元进行研究和分析,结合教学实训MES系统应用场景,分析生产线各工作单元的功能结构、控制方式,奠定MES系统开发的硬件环境。其次,结合国际标准下MES系统相关理论架构,设计了MES系统整体方案,明确项目开发目的,对自动灌装生产线MES控制系统的总体方案进行了设计,对MES系统的开发环境进行配制,对MES系统的生产管理、订单管理、质量管理和数据库管理进行了详细设计。并依据数据库开发规范,对MES系统后台数据库进行设计。再者,对MES实时数据采集系统和通信网络进行深入的研究,并对数据采集的实现流程以及方法进行了详细的分析。研究数据采集的关键技术与理论:提出基于OPC UA技术和RFID系统的数据采集方法。并实现PLC与MES的通信,构建生产线组网通信。最后,以Windows系统为开发平台,采用C/S体系架构,以Visual Studio 2010作为开发工具,用户接口使用VB.NET进行开发,将Access 2010作为系统实现的后台数据库,PLC控制器通过TCP/IP协议和数据库进行通讯,MES软件基于ODBC开放数据库连接技术对后台数据库进行访问,实现生产数据的存储与查询。通过研究和设计MES控制系统,使之成为自动灌装生产线生产信息化教学实训平台,满足高校对MES系统教学实训平台的需求。
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