如何讓 MES系統(tǒng) 發(fā)揮出其控制能力?MES系統(tǒng)正在掀起一股應(yīng)用熱潮。MES具有*的理念和強(qiáng)大的功能模塊辆泄，可以提升現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制系統(tǒng)功能水平蟋真。于此同時(shí)，的可靠性和數(shù)字化管理都讓國(guó)內(nèi)的汽車制造商對(duì)其青睞有加铐坠。
 

目前酷它，無論是新建還是升級(jí)改造項(xiàng)目，其控制系統(tǒng)的規(guī)劃或功能拓展目標(biāo)都在圍繞著MES系統(tǒng)進(jìn)行遂涛。由于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制系統(tǒng)是MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)和支撐悦阿，其功能是否完善直接影響MES系統(tǒng)作用的發(fā)揮柄露，因此，探討如何根據(jù)MES系統(tǒng)的理念和功能要求來規(guī)劃或擴(kuò)展現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的功能顯得十分必要和迫切丝板。那么窒汤，在*的常規(guī)控制模式下的功能基礎(chǔ)上，還要如何拓展才能讓MES系統(tǒng)充分發(fā)揮作用?小編通過下文簡(jiǎn)要闡述一下自己在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中的體會(huì)吓篙。

1.通信
MES中各系統(tǒng)間以及各控制層之間的信息必須要可以自由流動(dòng)杉硅，為此需要在它們之間構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)。目前常規(guī)的做法是在管理層(監(jiān)控層)與控制層之間通過工業(yè)以太網(wǎng)交換信息深怕，控制層與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層之間通過現(xiàn)場(chǎng)總線交換信息杏死。為了避免不必要的通信轉(zhuǎn)換，控制系統(tǒng)的PLC好具有進(jìn)行以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線(Profibus捆交、DeviceNet等)通信的功能淑翼。變頻器好具備對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線的通信接口。智能儀表等裝置好具有現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)通信接口零渐，如屬于某系統(tǒng)或與某系統(tǒng)關(guān)系緊密窒舟，也可在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行局域模擬量傳輸。如車間應(yīng)用了ProfiNet技術(shù)诵盼，通信將變得更簡(jiǎn)潔惠豺，但目前汽車行業(yè)幾乎沒有應(yīng)用。

2.設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)
為了讓MES系統(tǒng)中的監(jiān)控計(jì)算機(jī)或人機(jī)界面能更形象準(zhǔn)確地顯示工藝設(shè)備整體及其各裝置的運(yùn)行狀態(tài)风宁，現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)必須對(duì)電機(jī)洁墙、水泵和傳感器等的運(yùn)行或通斷狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和判斷。這就需要增設(shè)相應(yīng)的檢測(cè)元件戒财，如編碼器热监，可直接檢測(cè)電機(jī)是否運(yùn)行;光電開關(guān)，可檢測(cè)工件是否通過或占位;測(cè)距開關(guān)饮寞，可以檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備行進(jìn)距離;壓力開關(guān)悬占，可以檢測(cè)是否過載;風(fēng)速儀，可以間接檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行與否;接近開關(guān)拜岂，可間接反映設(shè)備間同步狀態(tài);電流表邓秕，可間接反映電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等。當(dāng)采用間接方式時(shí)庵偏，需配合軟件來實(shí)現(xiàn)其功能轻江，例如，通過檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行電流(不包括起動(dòng)過程)可以間接判斷其是否處于運(yùn)行狀態(tài)母掀。圖2所示的坐標(biāo)反映電機(jī)的運(yùn)行電流挤帕。上下限值根據(jù)電機(jī)實(shí)際工作中負(fù)載的變化范圍而確定，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行電流在上下限之間時(shí)，可認(rèn)為電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)贤泥，電流為零則處于停止?fàn)顟B(tài)液茧，其他區(qū)間為故障狀態(tài)。

3.參數(shù)檢測(cè)與控制
MES系統(tǒng)檢測(cè)與調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的功能主要靠以太網(wǎng)和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)练缴。為此竣康，建議在現(xiàn)場(chǎng)PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間建立數(shù)字量或模擬量的參數(shù)傳遞通道，盡量不采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上位機(jī)直接通信的方式瓢谢。以溫度測(cè)控為例，有很多種方案驮瞧，目前比較流行的方案是直接通過PLC的本地或遠(yuǎn)程模擬量I/O直接檢測(cè)和控制氓扛。圖3以遠(yuǎn)程模擬量I/O測(cè)控為例，上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面可實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整和動(dòng)態(tài)顯示论笔，上位機(jī)還可以記錄和繪制參數(shù)變化曲線等采郎。模擬量I/O根據(jù)變送器信號(hào)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度以實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控。

4.工件或移動(dòng)設(shè)備位置檢測(cè)
如上位系統(tǒng)要精確顯示工件或移動(dòng)設(shè)備的行進(jìn)位置狂魔，控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)顯示對(duì)象的不同配置激光測(cè)距傳感器蒜埋、編碼器或條碼開關(guān)等。激光測(cè)距傳感器可直接檢測(cè)設(shè)備的移動(dòng)距離;編碼器方案是通過檢測(cè)輸出軸轉(zhuǎn)角的變化后再換算成位移的方法;條碼開關(guān)則是通過檢測(cè)條碼帶上條碼的變化來確定設(shè)備位置最楷，條碼帶須沿設(shè)備移動(dòng)路徑布置安裝整份。條碼帶的大致形狀。另外籽孙，當(dāng)精度要求不高時(shí)烈评，為節(jié)省成本，也可根據(jù)公式s=vt計(jì)算移動(dòng)距離犯建。其中该捎，s為移動(dòng)距離，v為檢測(cè)或換算的設(shè)備實(shí)際運(yùn)行(旋轉(zhuǎn))速度张相，t為運(yùn)行時(shí)間枝扭。

5.融入識(shí)別系統(tǒng)
車體識(shí)別是MES系統(tǒng)的重要組成部分。目前的常用作法是采用RFID技術(shù)將識(shí)別系統(tǒng)融入到控制系統(tǒng)中蝗腻。數(shù)據(jù)載體在車間的入口處被寫入加工安裝信息并隨工件行進(jìn)孵钱，各工位根據(jù)從數(shù)據(jù)載體中讀到的信息完成工藝作業(yè)，然后再將必要的過程信息寫入數(shù)據(jù)載體敏盒。一般情況下汤顷，在重要工藝段前后及分類道岔前必須設(shè)置讀寫站。

6.傳感器的冗余設(shè)置
在構(gòu)建了MES系統(tǒng)的生產(chǎn)車間里翁凳，傳感器的冗余設(shè)置是十分必要的递促。冗余不僅可以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性和效率，還能為故障判斷創(chuàng)造便利條件。一般情況下送魁，在升降機(jī)涉粘、移行機(jī)和翻轉(zhuǎn)機(jī)等關(guān)鍵部位都要對(duì)位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行冗余設(shè)置以降低撞車、掉車等的概率笨奠，減少因傳感器故障造成的停產(chǎn)袭蝗，此外，還可以相互成為故障診斷的參照物般婆。

7.信息提示
MES系統(tǒng)注重提升每道工序的質(zhì)量和效率到腥，為此而在工位和生產(chǎn)線上設(shè)置的信息提示板可以顯示來自于生產(chǎn)管理系統(tǒng)的加工(安裝)信息及來自于生產(chǎn)線各工位的求援信息等。

8.現(xiàn)場(chǎng)信息的人工讀寫
由于工件的制造信息須伴隨工件始終蔚袍，為了避免因數(shù)據(jù)丟失而長(zhǎng)時(shí)間影響后續(xù)作業(yè)乡范，需在現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)設(shè)置人工讀寫站，如工控機(jī)啤咽、HMI等晋辆。該讀寫站應(yīng)能通過通信網(wǎng)絡(luò)讀取上位系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的相關(guān)信息并能將信息寫入數(shù)據(jù)載體或上位系統(tǒng)。一般情況下宇整，應(yīng)至少在車間的入口瓶佳、出口以及工件轉(zhuǎn)掛處設(shè)置這樣的讀寫站。另外鳞青，對(duì)讀寫站進(jìn)行權(quán)限管理也是非常必要的霸饲。

9.故障診斷
故障診斷也是MES系統(tǒng)的重要功能。現(xiàn)場(chǎng)PLC將完成很多故障診斷的邏輯并將結(jié)果傳送*位系統(tǒng)键先，上位系統(tǒng)再根據(jù)可能性大小按順序進(jìn)行提示帝愉。PLC進(jìn)行軟件診斷的方法很多，如趨勢(shì)分析法沈跷、直接參照法和標(biāo)準(zhǔn)延時(shí)法等暖麻。

10.防錯(cuò)
不同的車間或不同的工段所采用的防錯(cuò)方法是有區(qū)別的。以總裝車間的部分內(nèi)飾件裝配工段為例亮铛，為了保證裝配工件的準(zhǔn)確性瘾手，首先須將配件按型號(hào)類別分區(qū)放置，再在取配件的通道上安裝光幕或光電開關(guān)等進(jìn)行動(dòng)作檢測(cè)受卒。

如上所述光拥，MES系統(tǒng)能否充分展示其強(qiáng)大的*性，很大程度上依賴現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的有效支撐筋蝴。從另一角度考慮厨摔，MES對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的新要求將*地推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)和完善。上述拓展功能就是在MES的啟發(fā)下構(gòu)想和體會(huì)出來的岛涝，但也并非*局限于MES框架內(nèi)脓杉。
 

原文來源于杭州匠興科技