智慧工厂设备自动化及数据采集

设备自动化及数据采集

自动化与信息化：

信息化系统(MIS)的主要模块包括ERP, PLM, SCM, CRM, OA, WMS, PLM, MES (APS), BI, CLOUD, BD 。工业化（自动化）系统的主要分两大类，单体装置， 如自动化设备，机器人（手），自动输送带，AGV，和自动化产线（车间）：自动化设备+机器人（手）+自动输送带+AGV。两化融合需借助MES(数据采集/设备联网)系统。中国目前工业化(自动化)投入远低于信息化投入。

自动控制的基本原理如下图：

自动化设备主要由以下几部分组成：

控制器：1）PLC+触摸屏；2）PLC+上位机(电脑)；3）电脑；4）专用控制器

传感器：温度、压力、电压、电流、位移、光电开关，仪表类

执行器：变频器、电机（马达）、电磁阀

机械机构：丝杆、导轨，机构本体。

离散型制造业与流程型制造业：

离散型制造业的产品材料是固体，如金属、塑料、布皮、木材等，它的工艺特点是通过 切割、冲压、装配等使材料产生物理变化。生产设备主要是机械设备及输送装置。比如，汽车、家电、机械设备、电子产品、服装、玩具等。

流程型制造业的产品材料是液体和气体。它的工艺物点是通过混合、反应、灌装等使材料发生化学反应。生产设备主要是反应容器（反应釜）及管道阀门。比如，石油化工、冶炼、食品、药品、化妆品、酒类等。

离散型制造业主要柔性制造设备包括用于金属加工的机床（车床，磨床，镗床），CNC(加工中心)，机器人（搬运、冲压、焊接、涂装、装配、包装）；用于塑料加工的射出成型机；电子元品件加工使用的PCB设备，SMT设备。

设备数据采集示意图：

设备PLC可采集的前提条件是具备物理接口（空闲通讯口、编程口，扩展RS232/485接口，扩展以太网接口模块等），程序没有加密（获得密码或破解加密），有数据点表（向设备供应商索取，获得源程序解读，第三方破解）。

常用的传感器有光电开关，温度传感器，智能电表等，传感器基本原理图：

自动化技术在无人化工厂中的应用。单体设备柔性化，如全自动柔性设备、机器人加工等；整厂物流自动化，如机器手上下料、AGV、物流传送带、自动码垛机等。   

智能工厂数据采集系统：

整合设备数据与生产信息的意义：

现状：设备信息孤岛、设备数据分析滞后、人工报工—生产进度不透明、设备信息与生产信

息脱离、设备与MES脱离、产品信息无法追溯

未来：设备状态信息化、预防智能化、设备绩效透明化、自动报工-生产信息透明化、设备

信息与生产过程联动、整合MES信息-APS、建立生产履历

设备联网系统架构图：

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