基于无线通讯的柔性制造执行系统技术方案

一种自动化技术领域的基于无线通讯的柔性制造执行系统，包括：数据采集系统、车间信息化管理系统、ＲＳ２３２通讯接口、无线数据传输系统、应用程序服务器、ＳＱＬ　　Ｓｅｒｖｅｒ数据库系统、Ｗｅｂ浏览器和Ｗｅｂ服务器，数据采集系统采集的数据经无线数据传输系统、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络系统传输后被应用程序服务器接受，保存到ＳＱＬ　　Ｓｅｒｖｅｒ数据库系统中，调用应用程序服务器处理数据后，形成决策，发布在Ｗｅｂ服务器上，客户端利用Ｗｅｂ浏览器链接Ｗｅｂ服务器，访问决策内容，获取或查询保存在ＳＱＬ　　Ｓｅｒｖｅｒ数据库系统中的数据。本发明专利技术能将分布范围广、异构性强以及移动的生产设备集成在一起。在生产设备更新或替换时，能自动从Ｗｅｂ服务器下载并安装设备驱动程序，实现生产设备的可重构，提高制造执行系统的柔性。

Flexible manufacturing execution system based on wireless communication

A kind of automatic technology of Flexible Manufacturing Execution System Based on wireless communication data acquisition system, including: workshop information management system, RS232 communication interface and the wireless data transmission system, application server, SQL Server database system, Web browser and Web server, data acquisition system, the data collected by the wireless data transmission network system Internet after transmission, the application server is received, saved to the SQL Server database system, the calling application server after data processing, the formation of the decision, released on the Web server, the client using the Web browser link Web server, access decision content, access or query is stored in the SQL Server Data in a database system. The invention can integrate the distribution range, the isomerism, and the moving production equipment together. When the production equipment is updated or replaced, the device driver can be downloaded and installed automatically from the Web server to realize the reconfiguration of the production equipment and improve the flexibility of the manufacturing execution system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种自动化
，具体是一种基于无线通讯的柔性制造执行系统。
技术介绍
我国制造业信息化系统的建设重点普遍放在ERP管理系统和现场自动化系统两个方面。致使生产计划与生产过程的脱节，直接影响企业的生产效率，制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化。制造执行系统MES在计划层(ERP)与控制层(Control)之间架起了一座桥梁，通过强调控制和协调，使现代制造业信息系统不仅有很好的计划系统，而且能使计划落实到实处的执行系统。经对现有技术的文献检索发现，张士杰等人在《计算机集成制造》((2)004年第10卷第4期)上发表的“基于组件可重构的制造执行系统”，该文中介绍了一个基于组件可重构的制造之行系统，包括基于Web的Windows-DNA体系结构，子系统功能模块和构造制造之行系统的关键技术。用户可以根据需要，定制个性化的系统，便于系统的扩充、重用和重构。解决了车间生产管理软件通用性和可移植性差的弊端，提升了制造之行系统的柔性及其适应能力。该制造执行系统的技术方案存在以下缺陷(1)局限于软件的可重构，没有解决车间设备更新或替换引起的系统设备重构。车间的设备管理是制造执行系统一个关键组成部分，在以市场为中心的生产模式下，车间的设备也经常更新和替换，制造执行系统必须能够适应。(2)制造执行系统应用于车间范围内；对于制造资源分布在较大范围内的无法解决。(3)制造系统中的移动设备(如自动导引搬运小车等)的系统集成没有解决。(4)没有考虑制造资源的异构性，主要包括不同车间的信息化程度差异和信息化所用控制器，计算机网络平台以及信息传输介质等的差异。我国企业的信息化分阶段实施，致使制造资源的异构性更为明显，在此基础上集成各个信息系统和车间设备将是非常的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前制造执行系统对于设备的集成和管理存在的不足，提供一种基于无线通讯的柔性制造执行系统，实现制造执行系统的设备可重构，集成较大分布范围内的、异构性强的制造资源和移动设备，提高制造执行系统的柔性和集成度。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括数据采集系统、车间信息化管理系统、RS232通讯接口、无线数据传输系统、应用程序服务器、SQL Server数据库系统、Web浏览器和Web服务器。在生产车间的设备上安装数据采集系统，部分已经实现信息化管理的车间，则其车间信息化管理系统通过RS232通讯接口连接无线数据传输系统。采集的数据经无线数据传输系统、Internet网络系统传输后被应用程序服务器接受，保存到SQL Server数据库系统中。调用应用程序服务器处理数据后，形成决策，发布在Web服务器上，部分关于设备运行调整的决策直接通过网络系统、无线数据传输系统反馈到数据采集系统，执行设备运行状态的调整。客户端利用Web浏览器链接Web服务器，访问决策内容，获取或查询保存在SQL Server数据库系统中的数据。采用无线通讯系统可以快速、方便地将移动的、分布各地的、异构的车间设备集成在一起，实现生产过程数据的实时采集，制造资源的优化、调度和管理；并能在生产设备更新或替换的时候，快速接入制造执行系统，避免影响生产系统的正常运行。数据采集系统由传感器、数据采集卡、CPU控制器和设备运行控制器组成。传感器将设备运行的状况转换成模拟电信号，数据采集卡将模拟信号转换为数字信号送到CPU控制器。CPU控制器通过其内部数据总线与无线数据传输系统相连。当CPU控制器接受到设备运行调整的指令后，通过设备运行控制器调整设备的运行状态。如果车间已经实现信息化管理，则无需再安装数据采集系统，将车间的信息管理系统通过RS232通讯接口连接无线数据传输系统。无线数据传输系统由西门子MC35模块和中国电信的GPRS系统组成。数据采集系统通过其CPU控制器的总线西门子MC35模块相连，车间信息化管理系统则通过其系统计算机的RS232通讯接口与西门子MC35模块相连。它们都通过中国电信的基站和GPRS系统接入Internet网络系统，与企业信息管理中心的应用程序服务器相接。应用程序服务器由应用程序服务器计算机、网卡和应用程序模块组成。应用程序服务器计算机通过网卡连接入到Internet网络，接受无线数据传输系统发送的数据，保存在SQL Server数据库系统上。调用应用程序模块对接受的数据进行处理后得出生产系统运行状况的评估和生产资源调度的决策。决策内容通过Web服务器发布，有关设备运行状态调整的决策直接通过Internet网络和无线数据传输系统发送到设备的控制器，调整生产设备的运行状态。此外，应用程序组件包括了制造执行系统的各个功能模块，如系统管理、组织与人力资源管理、工艺规划与管理、生产计划与调度、制造资源管理、过程监控与质量管理、统计与综合查询等。SQL Server数据库系统由数据库服务器计算机和安装在服务器上SQLServer 2000的数据库组成。数据库服务器计算机用以安装SQL Server 2000的数据库，连接到Internet网络系统，提供应用程序服务器的应用程序模块的数据接口。数据库保存制造系统的数据，供分析、查询使用。Web浏览器采用Visual Basic语言开发，利用Http协议接入Internet网络访问Web服务器。客户可以通过Web浏览器访问SQL Sever数据库服务器上的数据和生产系统调度的决策。在设备更新或替换时，下载并安装设备驱动。Web服务器由Web服务器计算机和Web服务器程序模块组成。Web服务器计算机用以安装Web服务器程序模块，连接到Internet网络系统，提供Web浏览器的访问硬件接口。Web服务器程序模块提供网络Web浏览器的访问软件接口，发布信息和数据，维护和管理网络等。客户端可以使用Web浏览器通过Internet网络连接Web服务器访问SQL Server数据库系统中的数据，调用制造执行系统的功能模块应用程序以及查阅公司的最新决策。本专利技术将无线通讯技术、网络技术、数据库技术和计算机技术集成一体，应用于制造执行系统。与目前的制造之行系统相比，本专利技术不受通讯光缆铺设的影响，能将分布范围广、异构性强以及移动的生产设备集成在一起。在生产设备更新或替换时，能自动从Web服务器下载并安装设备驱动程序，实现生产设备的可重构，提高制造执行系统的柔性。附图说明图1为本专利技术的数据传输系统结构示意图具体实施方式如图1所示，本专利技术包括数据采集系统1、车间信息化管理系统2、RS232通讯接口3、无线数据传输系统4、应用程序服务器5、SQL Server数据库系统6、Web浏览器7和Web服务器8。数据采集系统1通过内部数据总线直接与无线数据传输系统4相连。部分已经实现信息化管理的车间，则其车间信息化管理系统2通过RS232通讯接口3连接无线数据传输系统4。无线数据传输系统4接入Internet网络系统，连接到应用程序服务器5。应用程序服务器5调用网络通讯功能模块，接受数据后保存到SQL Server数据库系统6。操作人员和管理人员调用应用程序分析处理SQLServer数据库系统6中的数据，形成决策后发布在Web服务器8上，部分设备运行调整的决策直接通过Internet网络和无线数据传输系统4传输到数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通讯的柔性制造执行系统，包括：车间信息化管理系统（２）、ＲＳ２３２通讯接口（３）、无线数据传输系统（４）、应用程序服务器（５）、ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据系统（６）、Ｗｅｂ浏览器（７）和Ｗｅｂ服务器（８），其特征在于，还包括：数 据采集系统（１），数据采集系统（１）通过内部数据总线直接与无线数据传输系统（４）相连，已经实现信息化管理的车间，则其车间信息化管理系统（２）通过ＲＳ２３２通讯接口（３）连接无线数据传输系统（４），无线数据传输系统（４）接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络系统，连接到应用程序服务器（５），应用程序服务器（５）调用网络通讯功能模块，接受数据后保存到ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库系统（６），操作人员和管理人员调用应用程序分析处理ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库系统（６）中的数据，形成决策后发布在Ｗｅ ｂ服务器（８）上，部分设备运行调整的决策直接通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络和无线数据传输系统（４）传输到数据采集系统（１），企业相关部门的工作人员通过Ｗｅｂ浏览器（７）访问Ｗｅｂ服务器（８），获取ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库系统（６）中的数据和访 问应用程序服务器（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小锋，金烨，鲍劲松，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]