MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

在汽车制造业中,MES与设备层进行了深度集成,而PLC集成是最主流的形式。 本文主要介绍MES和PLC集成时的几种握手方法和特性。
1、定期获取数据
一些设备的关键工艺参数(例如齿轮轴热处理炉的温度)非常重要,需要定期捕获以生成实时曲线并用于长期回顾性分析。
这些过程参数通常是模拟的,并且值不断变化。
通常,经过精密处理后,我们可以通过OPC软件读取这些数据,然后定期将它们写入实时数据库。
这些数据的特点是:读取频率高,数据变化小,因此在数据库中存储时会有大量重复记录,实时数据库提供了数据压缩功能,特别适合于 此类数据的存储。
2、根据条件触发
收集了许多过程参数(例如螺栓拧紧值),这些参数主要用于回顾性质量分析。 通常我们会定义一个触发信号来通知MES读取。
例如,在引擎完成某个工位的物理组装操作之后,PLC将把关键过程参数写入数据交换区域,然后设置DATA_READY信号。
MES将每1秒钟扫描和监视DATA_READY信号。 当此信号为高电平时,将读取数据交换区域中的质量跟踪数据。
请参考下图:

具体的握手过程为:
3、个请求-响应机制,1次握手
此方法与IT系统的MQ / WEB SERVICE等消息处理机制非常相似。
如果引擎在线,则MES将工作指令发送给PLC。 该过程可以参考下图:

具体的握手过程为:
我们可以看到整个数据交换过程仅进行一次往返,即步骤1-2和步骤3-4是破坏消息的动作。
该方法还具有良好封装的特征。 相同的界面既可以下达工单,也可以上传工作站数据。 区别在于PLC_MSG / MES_MSG中存储的数据内容不同。
4、个请求-响应机制,2个握手
引擎联机的示例与此相同。 该过程可以参考下图:

具体的握手过程为:
我们可以看到整个过程等效于执行两次握手,其中步骤1-3是接收请求的第一个握手。 步骤4-8是发布数据的第二次握手。
我们可以看到方法4比方法3繁琐得多,但是这种方法在实际项目中经常使用。 这是因为完整的响应时间可能长达数秒,而PLC的扫描周期仅为数十毫秒。 中间的额外状态位可以用作状态指示器,以减轻等待工人的忧虑,还可以用作断点,以方便进行通信调试。
5、基于生产周期
在某些站点中,将有多个关键业务流程,例如引擎在线站点首先联机,然后组装,最后发送站点记录。
然后,在一个完整的工作站生产周期中,PLC需要与MES进行两次数据交换,第一次下载工单,第二次上传工作站记录,如下图所示:

具体的握手过程为:
我们可以看到这种方法非常繁琐,但是优点是:
此外,我们还应该了解,下载工作订单和上载停止记录只是整个生产周期的一部分,并且存在内在的逻辑联系。 例如,如果气缸在组装过程中出现问题,则需要使另一个气缸联机。 此时,因为MES尚未接收到站记录,所以即使第二次接收到STATION_READY信号,MES仍会发布相同的工作指令,这样就可以确定工作指令和丢失发动机序列号 有效避免。

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