基于交换式以太网的车间数字设备集成控制系统设计

针对制造企业车间内各类数字设备通信协议不统一、难以实现互联的现状,文章提出了一种基章于交换式以太网的车间数字设备集成控制系统设计方案。分析了交换式以太网应用于车间数字设备组网中的可行性,以及RS-485接口设备和PLO与以太网互联的方案。实验测试结果表明,基于交换式以太网通信技术构建车间数字设备集成控制系统稳定可靠,与企业管理层网络进行信息交互方便。     

XML在企业制造过程信息集成中的应用

分析了离散企业车间制造过程信息资源的特点与集成需求，对基于统一XML模式的制造信息集成规范进行了初步探讨，描述了基于XML—Schema的制造信息集成应用。介绍了XML服务在企业分布式计算中的关键技术，给出了基于XML服务的车间制造过程信息集成框架，该集成框架已经在某企业复杂产品制造车间生产管理系统得到很好的应用。     

面向制造过程的分布式协作集成车间控制系统

以CORBA体系结构为基础。以以太网／现场总线为架构。采用Agent技术建立了面向制造过程的信息资源集成和数控设备集成的两层车间控制系统。该系统简化了车间管理层次。加快了信息传输速度，提高了数控机床的利用率。实现从产品设计到制造加工的全过程集成。更好地满足车间敏捷性的需要。     

数控加工信息网络存储制造平台的开发

建立数控加工信息网络存储制造平台可实现生产车间数控加工信息的网络存储共享和集成。提高数控加工的柔性和敏捷性。本文利用以太网技术及数据库技术对数控加工信息进行提取和数据抽象,构造的平台可存储数控设备、数控程序、加工刀具和加工任务等信息。平台可以实时监测。管理多台数控设备,具有快速可靠的数据处理和高级数据保护功能。     

基于EPC规范的车间层多源信息集成技术

构造了一种基于产品电子代码规范的车间层多源信息智能集成的系统模型,实现了车间设备数据、人力资源、生产物流等多源制造信息与上层应用系统之间的无缝交互与集成。论述了该模型实现车间层与企业内部、外部系统的信息集成的层次结构及数据流程,介绍了其多源信息格式定义及数据交互模式设计。应用案例研究表明,该系统模型在支持车间快速响应能力提升、实施网络化制造和制造业信息化向车间底层的深化等方面具有广阔的应用前景。     

车间现场信息采集技术研究与系统开发

为了提高制造系统的运行效率和透明度,探讨了具有反馈功能的制造系统控制模型和数控设备运行状态信息的采集原理。采用总线型以太网和串行通信接口相结合的结构实现了针对串口设备的车间现场信息采集网络, 并且提出一种基于PLC的DNC接口开发方法。该方法通过获取PLC中I／O端口的状态达到信息采集的目的,并将这些原始信息映射为管理层和数据库系统易于识别的格式。在以上研究基础上建立的车间现场信息采集系统应用B／S架构的软件开发模式,设计了基于网络的公共数据库,各部门以数据视图的形式共享信息,由此实现了灵活的信息采集与管理,并通过试运行证明了该系统的有效性和实用性。     

基于工业以太网的车间数字设备智能控制技术研究

根据离散制造企业中数字设备的应用现状和特点,分析了现场总线控制系统的局限性和以太网应用于企业现场设备控制的优势,提出了利用工业以太网实现车间数字设备分布式智能控制的设计方案,初步研究了数字设备自治条件下的协同性、生产过程中制造信息自动提取与重用、组件功能等关键技术.     

基于Agent的数字车间及其调度技术的研究

在中国国家自然科学基金重点资助项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》，中国教育部博士学科点基金资助项目《网络制造产品电子交易平台设计与研究》，中国国家科技攻关计划项目《支持网络制造的协同交互与资源共享平台研究与产业化》共同资助下，开展基于Agent的数字车间及其调度技术的研究。 数字车间是实施数字制造的主体，是制造计划的具体执行者，也是制造信息的反馈者，更是制造实时信息的集散地。数字车间生产的敏捷性在一定程度上决定着整个企业的敏捷性，所以从敏捷调度的视角，研究数字车间的相关理论与技术。 提出基于Agent的数字车间框架结构。框架包含车间管理与计划子系统、设计子系统、生产调度与管理子系统、物料运输子系统、库存与管理子系统、制造资源子系统、生产仿真子系统和制造执行子系统。框架结构支持虚拟企业生产模式——组成数字车间的设备或设备单元可以是处于不同地域，通过制造设备Agent之间的协调与合作，制造设备在物理位置上不变，而在生产组织和管理逻辑上随加工任务的变化而改变，实现资源的动态配置，对变化的任务做出及时响应，从而提高制造系统的敏捷性，因此也被称为虚拟数字车间。赋予数字车间更为重要的地位和作用——除承担对生产任务的调度与制造实施以外，还兼具运输服务和仓储管理等两项功能，并在制造过程中实时收集订单的生产进度信息。 研究数字车间中Agent对制造资源数据的管理技术，将与制造资源相关的数据信息直接集成到制造资源Agent结构，使得数据库系统就像是Agent框架整体的一部分。提出以分布式数据库系统为中间层的车间系统集成方案。在此基础上，研究基于Agent会话的车间运作方式，将数据库系统看作Agent系统与其他系统联系的中间层的结构，使得Agent系统易于实现与现有软件系统的集成。Agent使用数据库访问机制     

基于GSK数控系统及工业机器人的智能化车间生产管理系统研究

智能化车间是将数控加工技术、自动化技术、信息技术以及现代管理技术有效集成,实现对生产线的运动控制、逻辑控制和基于车间设备网络的工艺管理和设备监控.针对机械加工制造的需求,将企业管理平台与生产线现场控制设备相连,实现数据的无缝连接与信息共享;前后贯通整条产线,实现生产线全生产过程的计划、调度和实时处理、设备状态的安全监视和维护等,从而实现整个企业信息的综合集成.     

基于OPC UA的智能制造车间数据通信技术及应用

为实现多种设备的数据通信和统一信息管理,提出了一种基于OPC统一架构(OPC UA)的智能制造车间数据通信技术,对其通信原理和网络架构进行了讨论,提出了OPC UA与工业机器人操作系统ROS和传感器嵌入式系统等设备的整合方案,并在案例研究中详细讨论了基于Python语言的数据通信程序设计方法,开发了基于OPC UA的车间制造执行层(MES)机器人监控模块。实际应用结果表明,基于OPC UA的数据通信技术具有很高的通用性和兼容性,可有效实现智能车间设备信息的数据集成和统一管理。