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MES与PLC握手的5种方式!

专家
2020-03-22 09:25:39    评分

在汽车制造行业,MES与设备层有深入的集成,而PLC集成是最主流的形式。本文主要介绍MESPLC集成时的几种握手方式及特点。

方式1 定期抓取数据

某些设备的关键工艺参数(如变速器轴齿热处理炉的温度)非常重要,需要定期抓取以生成实时曲线,及用于长期追溯分析。

这些工艺参数通常都是模拟量,数值始终不停地变化。

通常我们可以通过OPC软件读取这些数据,经过精度处理,然后定期写入实时数据库中。

这些数据的特点是:读取频率高,数据变化小,因此存入数据库时会存在大量重复的记录,而实时数据库提供数据压缩的功能,特别适合此类数据的存储。

图片1.png

方式2 基于条件触发

有许多工艺参数(如螺栓的拧紧值)的收集,主要是用于事后的质量追溯分析的,通常我们会定义一个触发信号通知MES读取。

比如发动机在某工位完成物理装配作业后,PLC会把关键的工艺参数写入数据交换区,然后给DATA_READY信号置位。

而MES会每隔1秒扫描监听DATA_READY信号,当此信号处于高位时,则读取数据交换区的质量追溯数据。

可参考下图:

图片2.png 

具体握手过程为:

(1)发动机完成某个装配步骤,PLC写入参数1。

(2)发动机完成某个装配步骤,PLC写入参数2。

(3)发动机完成所有物理装配作业,PLC将DATA_READY置位。MES读取参数1、参数2。

(4)发动机准备离开当前工位,PLC将所有数据复位。

方式3 请求-响应机制,1次握手 

图片3.png

这种方式和IT系统的MQ/WEB SERVICE等消息处理机制非常类似。

如发动机上线工位,MES给PLC下发工单,过程可参考下图: 

具体握手过程为:

(1)PLC在PLC_MSG写入请求数据,如工位,同时将REQUEST_SENT置位。

(2)MES扫描到REQUEST_SENT,读取PLC_MSG,然后生成工单数据,并写入MES_MSG,同时将RESPONSE_SENT置位。

(3)PLC扫描RESPONSE_SENT,读取MES_MSG并写入本地数据块,然后将REQUEST_SENT和PLC_MSG复位。

(4)MES将所有数据和控制位复位。

我们可以看出,整个数据交换的过程只发生了1个来回,即1-2步,而3-4步是将消息销毁的动作。

这种方式还有一个特点,就是封装性好,同样一个接口,既可以下发工单,也可以上传过站数据,区别在于PLC_MSG/MES_MSG里存储的数据内容不一样。

方式4 请求-响应机制,2次握手

同样是发动机上线的例子,过程可参考下图:

图片4.png 

 具体握手过程为:

(1)PLC在PLC_MSG写入请求数据,如工位PLC将REQUEST_SENT置位。

(2)MES扫描到REQUEST_SENT,读取PLC_MSG,然后发送REQUEST_RECEIVED。

(3)MES生成工单数据,并写入MES_MSG。

(4)MES将RESPONSE_SENT置位。

(5)PLC扫描RESPONSE_SENT,读取MES_MSG并写入本地数据块,然后将RESPONSE_RECEIVED置位。

(6)MES扫描RESPONSE_RECEIVED,将所有数据和控制位复位。

(7)PLC将本地数据和控制位复位。

我们可以看出,整个过程相当于进行了2次握手,其中1-3步是第1次握手,用于接收请求;4-8步是第2次握手,用于下发数据。

我们可以看出,方式4比方式3繁琐很多,但是这种方式在实际项目中用得还非常多。这是因为完整响应时间可能多达数秒,而PLC的扫描周期只有几十毫秒,中间多出的状态位可以作为状态指示缓解工人等待的焦虑,也可以作为断点方便通信调试。

方式5 基于工位生产周期

在一些工位,会有多个关键的业务过程,比如发动机上线工位先上线,然后装配,最后发送过站记录。




关键词: 方式     数据     写入    

助工
2020-03-22 15:31:08    评分
2楼

学习一下


助工
2020-03-22 15:40:45    评分
3楼

了解一下


专家
2020-03-23 14:02:35    评分
4楼

断收藏大华K


助工
2020-03-23 15:12:34    评分
5楼

学习了,感谢


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