多车型柔性焊装线信息管理和调度系统技术方案

本发明专利技术公开了多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，由车间管理级系统、生产线级系统和现场总线系统组成，车间管理级系统由车间管理服务器和操作员站组成，车间管理服务器制定管理决策并向下发送生产计划信息；生产线级系统由若干PLC线体组成，生产线级系统一方面接收生产计划，并经过处理后将控制指令发送至现场总线系统，另一方面接收现场总线系统内设备群组反馈的生产线状态反馈至车间管理级系统；现场总线系统由若干设备群组组成，现场总线系统接收控制指令进而控制设备群组内的设备完成相应的工作。本发明专利技术实现了柔性焊装线信息管理、调度、显示、修改等的自动化、模块化自动控制，满足了焊装线适用多车型柔性生产的需求。

【技术实现步骤摘要】
多车型柔性焊装线信息管理和调度系统
本专利技术属于汽车白车身焊装制造
，具体涉及多车型柔性焊装线信息管理和调度系统。
技术介绍
在汽车白车身焊装制造领域中，焊装线推进信息化、自动化管理和调度系统，实现生产计划的自动采集、处理和解决方案，生产线运行状况的监控、诊断、报警等智能功能成为重要的发展趋势。现有的车企中焊装车间的焊装自动线生产计划目前还主要处在人工干预录入和下发形式，不可避免地存在错误率高、生产效率低、生产质量低和生产计划不可追踪管理的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，实现了柔性焊装线信息管理、调度、显示、修改等的自动化、模块化自动控制，以满足焊装线适用多车型柔性生产的需求。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，由包括作为管理层的车间管理级系统、作为控制层的生产线级系统以及作为设备层的现场总线系统在内的三层级系统组成；所述车间管理级系统由车间管理服务器和若干个操作员站组成；各操作员站分别与车间管理服务器独立连接；所述车间管理服务器通过内置的系统管理模块化程序制定管理决策并向下发送生产计划信息；所述生产线级系统由若干PLC线体组成，其中，各PLC线体由一组或多组PLC组成，所述PLC线体所对应的PLC里的程序按照不同功能进行划分，形成编写不同功能的模块；生产线级系统一方面接收车间管理级系统向下发送的生产计划，并经过处理后将控制指令信息发送至下游的现场总线系统，进而控制设备群组内的设备完成相应的工作，生产线级系统另一方面接收现场总线系统内设备群组反馈的生产线状态信息，并将生产线状态信息反馈至车间管理级系统以供车间管理级系统制定综合管理决策；所述现场总线系统由若干组设备群组组成；所述设备群组中包含有RFID射频识别设备，所述RFID射频识别设备用于生产过程中对车型进行智能识别、核对和传送；所述生产线级系统接收到车间管理级系统下发的生产计划信息后，生产线级系统将根据生产计划将控制信号有序地写入到RFID射频识别设备中，生产线上的工位设备将根据RFID射频识别设备所识别的车型信息自动调度车型切换系统，对车型夹具库进行智能排序，形成车型夹具库队列与生产线车型队列相对应的信息序列，最终生产线上对应工位的机器人按照工位对应的RFID射频识别设备提供的车型信息自动完成生产工作。进一步地，所述PLC线体内的PLC之间通过MELSECENT/H网络连接，各PLC线体分别通过以太网与所述车间管理服务器连接；所述设备群组中的各设备与相对应的PLC线体之间采用现场总线CC-LINK网络连接。进一步地，所述车间管理服务器包括生产信息发送模块、线体监控模块、改型监控模块和数据分析模块；所述PLC线体包括生产信息接收模块、生产状态反馈模块、HMI交互模块和RFID射频识别设备控制模块；所述设备群组包括人机接口HMI、RFID射频识别设备和工位设备所述车间管理服务器中：生产信息发送模块将生产计划队列以及下发握手协议信号发送至PLC线体中的生产信息接收模块，以实现通过PLC线体向各条焊装生产线对应的设备群组下发生产计划队列以及下发握手协议；线体监控模块接收PLC线体中的生产状态反馈模块发来的生产状态信息以及设备故障信息，线体监控模块通过PLC线体接收各条焊装生产线对应设备群组内各设备生产制造对应车型时的生产状态信息和各设备故障信息，实现车间管理服务器对生产状态和故障进行统一分析和管理；所述改型监控模块接收PLC线体中的HMI交互模块发来的车型修改信息，并实现对车型信息修改后的生产计划队列进行监控及调整；数据分析模块通过IE浏览器将生产计划数据及相关数据报表发送给车间管理级系统中的操作员站，操作员站进行导出或打印生产计划和报表的操作；所述PLC线体中：生产信息接收模块接收生产信息发送模块发送来的车间管理服务器准备就绪和可以发送信息的信号后，开始接收生产计划列队，接收完成后将接收生产计划列队完成信号再反馈给生产信息发送模块，接收到的生产计划列队按照有序的队列存储在PLC线体的PLC缓存区中，PLC线体的PLC缓存区中存储数量不低于150台的车辆信息；所述生产状态反馈模块通过接收所在PLC线体对应控制的焊装生产线上各个工位对应设备群组内各设备生产制造对应车型时的生产状态信息和各设备故障信息，并将接收到的反馈信息上传至车间管理服务器的线体监控模块，供车间管理服务器统一分析和管理生产状态和故障；所述HMI交互模块一方面向人机接口HMI发送生产车型信息计划队列、各种车型生产状态和各种故障信息状态信息，另一方面接收人机接口HMI发送的车辆改型信息后，发送给车间管理服务器的改型监控模块，以实现对车型信息修改后的生产计划队列进行监控及调整；所述RFID射频识别设备控制模块接收生产信息接收模块发送的生产车型信息以及后续工位对应的RFID射频识别设备反馈的生产车型信息，并将相应的生产车型信息发送给设备组群中对应工位的RFID射频识别设备，供RFID射频识别设备进一步控制对应的工位设备运行；所述设备群组中：人机接口HMI包括显示器和操作系统，人机接口HMI接收HMI交互模块发来的生产车型信息计划队列、各种车型生产状态和各种故障信息状态信息，并通过显示器进行显示相应的状态画面，人机接口HMI通过操作系统修改车型信息并通过显示器显示修改画面，人机接口HMI将修改后的车型信息发送给HMI交互模块，实现人工干预修改车型信息；RFID射频识别设备用于接收RFID射频识别设备控制模块发送的焊装生产线的起始工位生产车型信息和后续工位生产车型信息，将起始工位生产车型信息写入起始工位对应RFID射频识别设备的载码体中，并将通过RFID射频识别设备的阅读器读取识别后续工位生产车型信息，最后将包括起始工位生产车型信息和后续工位生产车型信息在内的生产车型信息发送给相应的工位设备，实现所在生产线的各个工位设备按照RFID射频识别设备自动完成生产工作；工位设备包括机器人系统和车型切换系统，其中，车型切换系统接收RFID射频识别设备发送的生产车型信息，使主拼工位的夹具库切换机构按照对应工位的RFID射频识别设备提供的车型信息自动调度车型切换系统夹具库，对车型夹具库进行智能排序，形成车型夹具库队列与生产线车型队列对应信息序列，机器人系统接收RFID射频识别设备发来的车型信息，并自动调度机器人系统和焊钳管理系统切换至当前车型对应程序自动完成生产工作。更进一步地，所述操作员站还作为车间管理级系统中用于操作的服务器，负责下发生产计划的操作者通过服务器里的IE浏览器录入生产计划和操作包括生产计划信息表、监控信息表和数据分析表在内的报表信息，操作员站将报表信息反馈给数据分析模块进行大数据分析处理。更进一步地，所述HMI交互模块中包含有生产信息状态发送单元和改型信息接收单元；...

【技术保护点】
1.多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，其特征在于：/n由包括作为管理层的车间管理级系统、作为控制层的生产线级系统以及作为设备层的现场总线系统在内的三层级系统组成；/n所述车间管理级系统由车间管理服务器和若干个操作员站组成；/n各操作员站分别与车间管理服务器独立连接；/n所述车间管理服务器通过内置的系统管理模块化程序制定管理决策并向下发送生产计划信息；/n所述生产线级系统由若干PLC线体组成，其中，各PLC线体由一组或多组PLC组成，所述PLC线体所对应的PLC里的程序按照不同功能进行划分，形成编写不同功能的模块；/n生产线级系统一方面接收车间管理级系统向下发送的生产计划，并经过处理后将控制指令信息发送至下游的现场总线系统，进而控制设备群组内的设备完成相应的工作，生产线级系统另一方面接收现场总线系统内设备群组反馈的生产线状态信息，并将生产线状态信息反馈至车间管理级系统以供车间管理级系统制定综合管理决策；/n所述现场总线系统由若干组设备群组组成；/n所述设备群组中包含有RFID射频识别设备，所述RFID射频识别设备用于生产过程中对车型进行智能识别、核对和传送；/n所述生产线级系统接收到车间管理级系统下发的生产计划信息后，生产线级系统将根据生产计划将控制信号有序地写入到RFID射频识别设备中，生产线上的工位设备将根据RFID射频识别设备所识别的车型信息自动调度车型切换系统，对车型夹具库进行智能排序，形成车型夹具库队列与生产线车型队列相对应的信息序列，最终生产线上对应工位的机器人按照工位对应的RFID射频识别设备提供的车型信息自动完成生产工作。/n...

【技术特征摘要】
1.多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，其特征在于：
由包括作为管理层的车间管理级系统、作为控制层的生产线级系统以及作为设备层的现场总线系统在内的三层级系统组成；
所述车间管理级系统由车间管理服务器和若干个操作员站组成；
各操作员站分别与车间管理服务器独立连接；
所述车间管理服务器通过内置的系统管理模块化程序制定管理决策并向下发送生产计划信息；
所述生产线级系统由若干PLC线体组成，其中，各PLC线体由一组或多组PLC组成，所述PLC线体所对应的PLC里的程序按照不同功能进行划分，形成编写不同功能的模块；
生产线级系统一方面接收车间管理级系统向下发送的生产计划，并经过处理后将控制指令信息发送至下游的现场总线系统，进而控制设备群组内的设备完成相应的工作，生产线级系统另一方面接收现场总线系统内设备群组反馈的生产线状态信息，并将生产线状态信息反馈至车间管理级系统以供车间管理级系统制定综合管理决策；
所述现场总线系统由若干组设备群组组成；
所述设备群组中包含有RFID射频识别设备，所述RFID射频识别设备用于生产过程中对车型进行智能识别、核对和传送；
所述生产线级系统接收到车间管理级系统下发的生产计划信息后，生产线级系统将根据生产计划将控制信号有序地写入到RFID射频识别设备中，生产线上的工位设备将根据RFID射频识别设备所识别的车型信息自动调度车型切换系统，对车型夹具库进行智能排序，形成车型夹具库队列与生产线车型队列相对应的信息序列，最终生产线上对应工位的机器人按照工位对应的RFID射频识别设备提供的车型信息自动完成生产工作。


2.如权利要求1所述多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，其特征在于：
所述PLC线体内的PLC之间通过MELSECENT/H网络连接，各PLC线体分别通过以太网与所述车间管理服务器连接；
所述设备群组中的各设备与相对应的PLC线体之间采用现场总线CC-LINK网络连接。


3.如权利要求1所述多车型柔性焊装线信息管理和调度系统，其特征在于：
所述车间管理服务器包括生产信息发送模块、线体监控模块、改型监控模块和数据分析模块；
所述PLC线体包括生产信息接收模块、生产状态反馈模块、HMI交互模块和RFID射频识别设备控制模块；
所述设备群组包括人机接口HMI、RFID射频识别设备和工位设备
所述车间管理服务器中：
生产信息发送模块将生产计划队列以及下发握手协议信号发送至PLC线体中的生产信息接收模块，以实现通过PLC线体向各条焊装生产线对应的设备群组下发生产计划队列以及下发握手协议；
线体监控模块接收PLC线体中的生产状态反馈模块发来的生产状态信息以及设备故障信息，线体监控模块通过PLC线体接收各条焊装生产线对应设备群组内各设备生产制造对应车型时的生产状态信息和各设备故障信息，实现车间管理服务器对生产状态和故障进行统一分析和管理；
所述改型监控模块接收PLC线体中的HMI交互模块发来的车型修改信息，并实现对车型信息修改后的生产计划队列进行监控及调整；
数据分析模块通过IE浏览器将生产计划数据及相关数据报表发送给车间管理级系统中的操作员站，操作员站进行导出或打印生产计划和报表的操作；
所述PLC线体中：
生产信息接收模块接收生产信息发送模块发送来的车间管理服务器准备就绪和可以发送信息的信号后，开始接收生产计划列队，接收完成后将接收生产计划列队完成信号再反馈给生产信息发送模块，接收到的生产计划列队按照有序的队列存储在PLC线体的PLC缓存区中，PLC线体的PLC缓存区中存储数量不低于150台的车辆信息；
所述生产状态反馈模块通过接收所在PLC线体对应控制的焊装生产线上各个工位对应设备群组内各设备生产制造对应车型时的生产状态信息和各设备故障信息，并将接收到的反馈信息上传至车间管理服务器的线体监控模块，供车间管理服务器统一分析和管理生产状态和故障；
所述HMI交互模块一方面向人机接口HMI发送生产车型信息计划队...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉俊梅，李超，陈卓，李志鸿，刘晓东，安宇，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，一汽模具制造有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22