选矿制造执行系统的研究与应用

制造执行系统是连接企业上层企业资源计划与底层过程控制系统的桥梁,是实现企业资源计划/制造执行系统/底层过程控制系统三层结构的流程工业计算机集成制造系统的关键。以酒泉钢铁公司选矿厂为背景,针对选矿生产过程特点,分析和探讨了选矿生产过程制造执行系统的体系结构和功能,提出了在网络、数据库等信息技术支持下的基于流程工业计算机集成制造系统的企业资源计划/制造执行系统/底层过程控制系统三层体系结构的制造执行系统结构,设计并实施了以计划调度和成本控制系统为核心的选矿制造执行系统,该系统成功地实现了选矿生产过程下层过程控制的实时信息和上层企业资源计划的信息融合和贯通,实现了信息流、物流和资金流的集成,取得了良好的经济效益和社会效益。     

基于面向服务体系结构的制造企业协同化工程支持技术

研究了协同服务、网络化制造以及云制造的信息化制造技术,引入云计算的部分思想,基于面向服务的体系结构,构建了一个示范性协同服务系统平台.该平台底层应用现场设备工具/设备类型管理和OPC标准构架技术实现了各异构设备和控制系统间的通信和数据共享,上层结合网络技术实现了网络制造和协同服务.该系统实现了异构设备的互连和通信,使其具有远程监控、诊断等功能;整合了企业内生产、管理和采购方面的资源,初步实现了远程协同化管理.     

基于OPC协议的柔性生产线异构网络控制系统设计

针对某企业柔性生产线多种类现场设备以及多系统互联情况导致的上层监控软件与底层硬件设备之间的通信障碍问题,提出一种基于OPC标准的数据集成与通信的异构网络控制系统设计方案。通过西门子TIA Portal中集成的WINCC组态软件实现OPC服务器与底层设备的通讯组态,并以SIMATIC NET作为OPC服务器实现与柔性线总控PLC S7-1500的OPC实时通讯过程。最后利用OPC Scout验证实现过程的可行性与通讯过程的准确性。该方案有效解决了从底层现场设备到OPC服务器再到柔性线MES系统的垂直信息通信及柔性线多系统互联的通信问题。     

基于无线传感器网络的智能状态监测系统研究

针对现有设备状态监测系统中存在的集成度不高、适应性差和状态数据利用率低等缺点,研究并建立了基于无线传感器网络的机械设备智能状态监测系统原型.其核心是设计基于MSP430微控制器的智能传感器网络节点;利用微控制器单元的信号分析能力,进行状态数据的本地化处理和数据融合,实现数据采集与信号处理相结合的分布式状态监测,形成具有初步自我分析诊断能力的状态维护传感器网络.开发并应用于某石化企业大型机组的智能状态监测原型系统,提高了设备状态数据采集与处理的效率,有效地降低了采集点与故障诊断中心之间的通信流量.     

基于ZigBee的数据采集和监控系统的设计与研究

基于ZigBee设计了智能工业数据采集和监控系统。该系统主要分为3个部分,底层是以TI公司的CC2530芯片为中央处理器,并且具有采集和传输数据功能的无线传感器网络,网络节点又可分为协调器、路由器和终端节点。中间层是由VS软件和C#语言编程实现,具有从底层协调器接收数据并保存到数据库的功能,而且进一步搭建Web服务器。上层则是PC端的人机界面,通过访问Web服务器得到数据库中的数据,并且呈现给用户。该系统将物联网技术应用于工业领域,能够实现对工业现场数据的远距离实时监控,大大解放了劳动力。     

网络化制造中设备层信息集成框架研究

构造了网络化制造中设备层信息交互平台的体系结构，实现现场制造设备与上层应用系统之间的信息无缝交互与集成。在此基础上建立了网络化制造中设备层信息集成框架体系，论述了利用设备层信息交互平台实现设备层与企业内部系统的信息集成和企业外部系统的信息集成，并构建了信息集成框架的网络结构，介绍了其信息交互模式及实现流程。     

基于MTConnect协议的数控机床数据采集方法

研究了数控机床数据采集与存储功能。基于MTConnect协议建立了设备信息模型,提出了基于FOCAS的数据采集方法并完成了数据采集适配器与客户端开发,设计了系统数据库结构,实现了对数控机床的数据采集和存储管理。开发了数控机床数据采集与监控原型系统,并在车间中对系统进行了实例验证,证明了系统的有效性。     

网络化制造中车间层分布式数字控制系统信息集成框架研究

构建了车间层分布式数字控制系统信息交互平台体系结构,该平台融合了设备层信息与车间层控制、管理信息,可实现底层设备与上层应用系统之间的信息交换与融合集成。提出了基于多智能体的分布式数字控制系统信息集成框架,建立了网络结构及通信机制;论述了多智能体在此集成框架下实现分布式数字控制系统基于总线的设备集成控制,以及与企业内部系统基于公共对象请求代理体系结构的信息集成和与外部系统基于Web服务的信息集成;对其中多智能体、可扩展标记语言消息封装、Web服务等关键技术进行了探讨。阐释了该平台的实现及应用,验证了其可行性。     

基于TINI的远程分布式数据采集及控制系统

介绍的远程监控系统利用TINI平台实现传统设备与以太网的连接。其串口与底层I／O接口相连，上层则直接连入Internet．允许授权的用户在客户端通过Internet用浏览器访问该系统并实现对工业现场设备的监控。     

网络化制造中的一种多功能信息终端

针对网络化制造系统中底层信息交互所存在的障碍与问题,提出了一种基于对等网络技术的软硬件一体的多功能交互式信息终端的体系结构,以此设计了该终端的硬件、软件结构,阐述了硬件与软件各部分的功能,介绍了基于对等网络技术终端可实现网络化制造中的各种功能,并完成了原型系统的开发,取得了预期的效果。