面向簡便自動化工廠的生產(chǎn)線控制與管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、中國目前工業(yè)自動化的現(xiàn)狀是：全自動化覆蓋的行業(yè)比較局限，主要集中在以汽車為代表的高附加值的行業(yè)；大部分行業(yè)根據(jù)自動化效果與成本的權(quán)衡選擇了簡便自動化（Low Cost and Intelligent Automation，以下簡稱LCIA）這一解決方案，即關(guān)系到產(chǎn)品品質(zhì)的或是簡單重復(fù)的工序由自動機控制完成，而其他需要人靈巧的手和大腦操作的工序還是交由人來完成。
　　在這樣同時有人與機器共同參與生產(chǎn)的工廠里，由機器完成的工序一般品質(zhì)

2、風(fēng)險控制得較好，而人因品質(zhì)問題則較為突出，如工程遺漏、程序選錯等，如何防止人的這些問題，從而保證產(chǎn)品的品質(zhì)？產(chǎn)品交貨期延期一般是由于部品或機器出現(xiàn)問題導(dǎo)致批次性的返工造成的，如何用預(yù)兆管理的方法控制這種風(fēng)險，從而保證產(chǎn)品的交貨期？對于機器的管理現(xiàn)有技術(shù)比較成熟，管理成本較低，而對于人的管理還是局限于生產(chǎn)線領(lǐng)班監(jiān)視、教育等手段，管理成本較高。如何簡化領(lǐng)班的工作，從而使對人的管理成本得以遞減？以上是主要想解決的課題。
　　為此開發(fā)了一

3、個三層結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)線控制與管理系統(tǒng)，由實行層（生產(chǎn)現(xiàn)場）、中間層（數(shù)據(jù)庫）及應(yīng)用層（管理應(yīng)用）組成。該三層結(jié)構(gòu)管理系統(tǒng)在實行層采用了歐姆龍最新的NJ系列 PLC作為生產(chǎn)線控制單元（Line controller），能夠直接向中間層的數(shù)據(jù)庫發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)省了傳統(tǒng)包含PLC的集散系統(tǒng)中PLC與數(shù)據(jù)庫之間必需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層，不僅降低了成本、提升了性能，還使系統(tǒng)的可靠性及今后的擴展性得到了增強。在實行層的Line controller通過EtherN

4、et/IP及EtherCAT現(xiàn)場總線與現(xiàn)場LCIA自動機進(jìn)行連接，開發(fā)了聯(lián)動控制技術(shù)，克服了傳統(tǒng)計數(shù)防漏的低效及RFID技術(shù)的高成本，使得人的生產(chǎn)節(jié)奏得以控制，防止了工程遺漏、程序選錯的發(fā)生，從而確保了產(chǎn)品的品質(zhì)；產(chǎn)品的特性檢測數(shù)據(jù)被發(fā)送到中間層的數(shù)據(jù)庫，由在應(yīng)用層開發(fā)的SPC（Statistical Process Control，統(tǒng)計過程控制）應(yīng)用監(jiān)控分析，克服了傳統(tǒng)人工制作控制圖的低效，對產(chǎn)品特性參數(shù)的變化趨勢進(jìn)行實時預(yù)兆管理，若

5、趨勢變差則及時預(yù)警，從而避免了未來可能發(fā)生的不良而導(dǎo)致的產(chǎn)品返工，確保了產(chǎn)品的交貨期；同時，Line controller將實行層的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時發(fā)送到中間層的數(shù)據(jù)庫，由在應(yīng)用層開發(fā)的Line monitor（生產(chǎn)線監(jiān)控）應(yīng)用調(diào)用分析，除了有傳統(tǒng)的自動計算各類管理指標(biāo)的功能外，還將生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)過程可視化地表達(dá)出來，從而減少了管理所花費的時間，使得管理成本得以遞減。
　　通過在本公司一條電源生產(chǎn)線上對系統(tǒng)進(jìn)行的構(gòu)筑與實驗，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能