本文關(guān)鍵詞：面向離散制造業(yè)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： MES 離散制造企業(yè) 數(shù)據(jù)采集 RT-Thread 人機(jī)交互

【摘要】：MES是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES系統(tǒng)可以為企業(yè)提供包括計(jì)劃排產(chǎn)管理、制造數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量管理、庫存管理、人力資源管理、工作中心/設(shè)備管理、采購管理、成本管理、項(xiàng)目看板管理、工具工裝管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊。MES系統(tǒng)與ERP等企業(yè)管理系統(tǒng)一起,為企業(yè)提供一個(gè)可靠、全面、扎實(shí)的管理平臺(tái)。本文分析了MES的發(fā)展情況,并研究了離散制造業(yè)的功能模型、生產(chǎn)過程影響因素、生產(chǎn)過程模型以及離散制造車間約束條件的數(shù)學(xué)模型。結(jié)合離散制造業(yè)的各種模型和課題應(yīng)用對(duì)象的背景,本文分別從車間采集控制器與上位機(jī)監(jiān)控軟件的角度分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。通過結(jié)合定制開發(fā)模式與集成購買模式的優(yōu)點(diǎn),本系統(tǒng)在車間的應(yīng)用方案為每一臺(tái)設(shè)備配備一個(gè)數(shù)據(jù)采集控制器以及相關(guān)的可以增加或裁減的外購設(shè)備,這種方案增強(qiáng)了本系統(tǒng)的靈活性與定制性。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與通信協(xié)議設(shè)計(jì)方面闡述了本系統(tǒng)的通用性設(shè)計(jì),這是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新之處。本系統(tǒng)使用RT-Thread操作系統(tǒng)與STM32F103ZG芯片的方案,在硬件設(shè)計(jì)方面,本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集控制器的通訊電路、輸入/輸出電路。在軟件設(shè)計(jì)方面,結(jié)合車間現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,分析并優(yōu)化了工人數(shù)據(jù)處理、模具數(shù)據(jù)處理以及LwIP協(xié)議應(yīng)用算法。通過使用可編程觸摸屏技術(shù),本系統(tǒng)改變了以往MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集中信息只從車間向上層采集的情況,車間人員可以在每臺(tái)設(shè)備配備的觸摸屏上反饋質(zhì)量數(shù)據(jù)、維護(hù)數(shù)據(jù)以及其他管理數(shù)據(jù),而上位機(jī)監(jiān)控軟件根據(jù)觸摸屏輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行信息的查詢與反饋,從而實(shí)現(xiàn)了車間人員與上層管理系統(tǒng)的人機(jī)交互。在投入車間使用之前,通過在實(shí)驗(yàn)室搭建模擬平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了長時(shí)間、不間斷的測(cè)試,其中包括了主控制器工作的穩(wěn)定性,外圍設(shè)備的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性,上位機(jī)監(jiān)控軟件的通信情況與輸出效果等。通過測(cè)試與實(shí)際應(yīng)用,該系統(tǒng)具有成本低、定制性強(qiáng)、人機(jī)交互友好、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。由于具有良好的通用性與定制型,本系統(tǒng)在許多中小型制造企業(yè)的推廣中反映良好,并得到企業(yè)的好評(píng)。本文的研究工作得到(1)2014年廣東省自動(dòng)化研究所所長基金“中小型制造企業(yè)MES系統(tǒng)通用控制器的研究”(A201404)。(2)2014年廣東省科學(xué)院青年科學(xué)研究基金“五金塑料行業(yè)車間級(jí)管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”(qnjj2 01408)的資助。
【關(guān)鍵詞】：MES 離散制造企業(yè) 數(shù)據(jù)采集 RT-Thread 人機(jī)交互
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB497;TP277
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• CONTENTS11-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景14-17
• 1.2 國外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 離散制造理論基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)模型22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 離散制造定義22-24
• 2.3 離散制造生產(chǎn)車間數(shù)學(xué)模型24-29
• 2.4 離散制造車間功能模型29-30
• 2.5 離散制造車間過程因素30-31
• 2.6 離散制造車間的生產(chǎn)過程模型31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-34
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)34-55
• 3.1 引言34
• 3.2 研究應(yīng)用對(duì)象分析34-35
• 3.3 數(shù)據(jù)采集方式分析35-36
• 3.4 數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-41
• 3.5 系統(tǒng)信號(hào)時(shí)序分析41-42
• 3.6 系統(tǒng)通用性及定制性分析42-47
• 3.6.1 電路板設(shè)計(jì)42-44
• 3.6.2 RFID模具條碼閱讀器44-46
• 3.6.3 觸摸屏模塊46-47
• 3.7 關(guān)鍵電路分析與設(shè)計(jì)47-54
• 3.7.1 主控芯片電路設(shè)計(jì)47-50
• 3.7.2 串口電路50-52
• 3.7.3 輸入電路52-53
• 3.7.4 以太網(wǎng)電路53-54
• 3.8 本章小結(jié)54-55
• 第四章 數(shù)據(jù)采集控制器軟件設(shè)計(jì)55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 RT-Thread原理分析55-57
• 4.3 軟件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)57-59
• 4.4 通信協(xié)議設(shè)計(jì)59-60
• 4.5 RFID數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)60-64
• 4.6 員工卡數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)64-65
• 4.7 以太網(wǎng)通訊算法設(shè)計(jì)65-69
• 4.8 觸摸屏人機(jī)交互設(shè)計(jì)69-72
• 4.9 本章小結(jié)72-73
• 第五章 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)73-78
• 5.1 引言73
• 5.2 總體設(shè)計(jì)73-74
• 5.3 監(jiān)控軟件功能設(shè)計(jì)74-76
• 5.3.1 信息管理模塊74
• 5.3.2 訂單任務(wù)查詢模塊74-75
• 5.3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊75
• 5.3.4 網(wǎng)絡(luò)通信模塊75-76
• 5.4 數(shù)據(jù)庫功能分析76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 第六章 系統(tǒng)應(yīng)用分析78-85
• 6.1 引言78
• 6.2 應(yīng)用效果分析78-81
• 6.2.1 現(xiàn)場(chǎng)車間應(yīng)用78-79
• 6.2.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件系統(tǒng)79-81
• 6.3 現(xiàn)場(chǎng)故障分析與解決81-84
• 6.3.1 通信故障81-82
• 6.3.2 機(jī)床設(shè)備工作不穩(wěn)定問題82-84
• 6.4 企業(yè)應(yīng)用成果84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 總結(jié)與展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文92-94
• 致謝94

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