智能以太网模块优化生产流程 - MES以太网 - 工业新闻

时间:2019-01-17 06:55:24 来源:彭家屿新闻网 作者:匿名



智能以太网模块优化了生产过程

2010/2/22 16: 48: 35

资料来源:MM现代制造业

编者注:MES制造执行系统的任务是优化生产过程。实际上,将在生产现场检测到的数据传输到MES制造执行系统是一项非常艰巨的任务:没有这样的标准。然而,通过以太网MSX输入和输出模块可以简单且经济地实现生产现场检查数据到MES生产制造系统的传输。

由于IT技术也可以在生产现场看到,因此有必要通过以太网将生产数据传输到企业的管理级别,供企业管理人员使用。

为了提高业务效率,您必须最有效地使用所有可用信息。实现这种利用的先决条件是IT系统的两个层面。——计划级别和执行级别,即管理级别和生产级别可以相互通信和通信。因此,企业资源管理系统,即所谓的ERP系统诞生了。 ERP企业资源管理系统的任务不包括制造过程的管理,因此有一个MES制造执行系统连接两个不同级别的系统。

数据交换的标准化数据接口

生产过程的界面以准确控制生产现场的当前数据为前提。它还需要MES制造执行系统和ERP企业资源管理系统之间的标准化连接接口,从而实现两个系统之间的数据共享。

德国标准化委员会颁布的DIN EN 62264标准为ERP系统和MES系统之间的数据交换奠定了基础。本标准的目的是在不受企业自动化程度影响的情况下实现和改进企业内的数据交换。以太网连接MES制造执行系统和ERP企业资源管理系统

它为用户带来的主要优势是:

(1)节省引进新产品的时间;

(2)更好的集成工具;

(3)自动化投资成本低;

(4)根据用户要求设置的可能性更大;

(5)优化材料采购和物流。

管理和互联网通信的统一标准在控制层与传感器和执行器级别之间提供不受限制的数据通信能力。此外,企业部门的数据,通信和信息交换质量得到了提高,提供了舒适的生产监控和远程监控功能。

为了在企业的不同层面实现畅通无阻,使用标准化通信接口,如以太网TCP/IT,网络服务协议(XML格式)或Modnus传输协议是非常有意义的。

在生产过程中,最常用的数据传输协议是以太网数据传输协议。由于以太网传输协议也可以在IT系统中看到,因此该传输协议通常用于企业级生产数据传输(图1)。此外,用于完成检查和控制任务的传感器和其他硬件的连接使用工业企业中常见的插入式连接和螺纹连接模块,这极大地扩展了它们的可用性。

IT级智能以太网输入和输出模块(ERP)与制造执行系统(MES)之间的连接

准确的检测点数据和同步数据收集

当要求检测数据对每个检测点的检测数据准确并且同步收集数据时,非常需要以太网的应用。例如,在汽车工业中,存在大量用于发动机活塞运动和汽缸检测的这种数据,并且存在微米级公差,这在汽缸和活塞的生产中是不可忽视的。

检测点附近的模拟数据的数字化

一种解决同步采集的大量检测点数据传输问题的方法是采用智能以太网连接模块的分散配置方法。一个重要的步骤是在检查点尽可能地数字化模拟数据,以实现高精度和时间戳数据。在数据收集点完成上述处理后,数据通过以太网传输。以这种方式,传输到对应于每个发动机汽缸的上控制系统的测试数据不会丢失。这样,在这些数据的控制系统和使用装置中,可以在不受数据传输时间和传输顺序影响的情况下随时调用所有检测数据。例如,微处理器制造商希望降低芯片的分辨率,并希望优化其芯片的制造工艺。因此,非常有必要在生产设备的不同位置测试诸如温度和压力的参数,并将测试结果传送到MES制造执行系统进行处理。检查电子设备应具有与数据接口兼容的能力,以便数据可以传输到任何MES制造执行系统。除此之外,由于安装空间的原因,测试部件应直接安装在机床设备上,而不是安装在电气控制柜中。还应尽可能地收集大量不同的信号数据,以确保检测的可靠性。生产站点中使用的以太网用于传输检测到的数据。

智能以太网模块非常经济

传统的以太网架构不符合此功能扩展的要求。智能以太网模块在满足某些条件时可满足此要求;这些条件是:它们具有一定的智能性,是基于经济和高性能生产过程的以太网系统。只有这样的系统才能实现模拟数据的现场数字化;可以任意预处理数据。以这种方式,每个数据包可以用时间标记为时间戳,计算,内插或传送到在线RAM缓冲器。最重要的是,传输到MES制造执行系统的大量数据是有意义的检测数据,而不是原始数据。也就是说,智能以太网模块应该能够转换原始物理数据,例如检测到的温度,压力和长度。这使得在生产过程中识别和判断生产过程的变化变得容易。

扩展模块原理图

第二个重要条件是该以太网模块的工业适应性。为了提高测试数据的质量,应直接在机床或待测工件上采集测试数据。这要求以太网输入和输出模块具有很强的抗振性,高抗干扰性能,非常强或非常好的耐水喷雾性。因此,坚固的外壳,螺栓连接,大型过滤器,静电隔离和IP 65安全性是安全收集生产数据的先决条件。如果要通过以太网连接电子数据采集设备,则必须满足第三个条件:通过以太网收集的数据直接传输到MES制造执行系统或ERP企业资源管理系统(图2)。由Addi-Data开发和制造的MSX模块是专门为检测领域直接使用而开发的模块,以满足上述要求。为了实现这些应用,它可以使用各种不同的信号:压力,温度和长度的数字输入和输出,模拟输入和输出以及许多其他信号。它设计用于恶劣的工作环境,具有IP 65安全等级和广泛的安全预防措施。为了避免支付版税和升级费用,嵌入式Linux操作系统安装在MSX-E模块中。嵌入式嵌入式网络服务器允许用户轻松配置以太网模块;它具有各种有意义的呼叫可能性,例如能够连续更新在存储器中注册的检测数据,自动刷新模块,以及为数据包提供预先设置的排序模块。

以太网模块用于数据传输性能

此以太网模块配有ARM9微处理器。它为用户提供了对采集数据执行操作的能力,转换为物理数据的能力以及存储数据的能力。最后,该模块可以将检测到的数据提供给MES制造执行系统或ERP企业资源管理系统,该系统可以对检测到的数据进行有意义的分类和筛选,或者在检测到数据更新后将数据传输到前一个。液位控制系统。测试数据的传输由软件程序实现。一方面,用户可以定义MES制造执行系统所需的参数(通道,数据采集时间),另一方面,允许用户选择不同的数据。格式化,例如选择My-SQL,SQL-Server,Access和XML格式的数据。这样,用户可以通过鼠标点击直接选择和设置生产过程监控参数。嵌入式数据库可以任意扩展,检测到的数据可以以其他数据格式传输。如果收集的信号具有不同的信号类型并且获取的信号数据量大,则可以将以太网信号,24V电源电压信号和外部设备的24V硬件触发信号从一个模块传输到另一个模块。通过以太网交换机,该模块还可以与任何以太网硬件进行通信。以太网和TCP/IP协议也可以与SOAP简单对象访问协议结合使用,形成远程计算机的标准访问模式,从而可以方便,方便地使用.NET或其他处理程序。

如果对硬件有特殊要求,则以太网I/O模块可以自动匹配。凭借其内置的扩展模块,您可以在一个或多个MSX-E模块上轻松运行您自己设计的应用程序。这反过来使用户可以自己调试软件程序或委托专业公司开发特定于设计的程序。该模块中使用的软件是使用Addi-Data直接编写的。这样,用户可以自己使用源代码或编写专用程序。这消除了更专业的合作伙伴修改专有软件的需要。如果模块的某些智能功能与自己编写的应用软件相结合,则以太网模块控制的检测系统可以具有更多独立的应用功能,并通过自动调用存储的应用程序自动启动工作。 。

无IPC工作

使用IPC直接在生产现场处理测试数据是可能的,但不是必需的。 MSX-E模块实现了超薄检测系统:凭借其自身的智能功能,它还可以在独立工作时生成有意义的检测数据,即在IPC的情况下,而不是在检测后,未处理的原始数据提供给MES制造管理系统。借助扩展模块(图3),可以保证尺寸检测的精度要求,减少对工业计算机的依赖。

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