汽車零部件裝配車間MES數據采集功能的開發

劉 蘇，王學華，李安翼，張紅霞，王 燦，劉 鑫，申凱赟

武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢 430205

制造執行系統（manufacturing execution system，MES）是面向車間的信息管理系統，向上銜接企業資源計劃（enterprise resource planning，ERP）系統，向下連接生產線設備，是實現管理者和生產車間信息傳遞的重要載體［1］。MES系統包含從原材料采購到成品入庫的生產過程進行實時數據采集、控制和監控的全過程，實現對生產控制、產品追蹤追溯、生產實時數據傳輸與處理等功能［2］。自動化生產線中與生產有關的工藝數據及設備狀態數據大多存儲在可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）及其關聯的上位機中，要將這些與產品信息相關的數據獲取并集中存入MES系統中，就需要將MES系統數據庫與生產設備聯網，實現生產數據的實時存儲和更新［3］。本文基于以太網開發了C/S結構的MES系統中上位機與多種PLC的通訊及用于過程控制的對象連接和嵌入技術［object linking and embedding（OLE）for process contrd，OPC］服務技術，滿足了多協議條件下生產設備與MES系統的集成，實現了實時數據的采集與存儲。

1 PLC數據采集系統

由于該汽車零部件裝配車間的數據采集和控制為集散式控制結構，每個工位單獨配備的PLC類型不同，給遠程數據采集帶來一定的困難。因此需要以遠程主控PC為上位機，通過以太網對所有分散的下位PLC進行統一控制和調度［4］。通過物理接口（RS232、RS485、Ethernet接口）將上位機和設備中的PLC組成以太網。整個數據采集系統的拓撲結構如圖1所示。

圖1 數據采集系統拓撲圖Fig.1 Topology diagram of data acquisition system

系統中的生產單元為汽車零部件的組裝件。……