基于嵌入式系統(tǒng)的MES單元控制器研究.pdf

1、隨著企業(yè)信息化技術的不斷發(fā)展，MES(Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng))作為企業(yè)管理系統(tǒng)與基礎自動化系統(tǒng)之間的“信息樞紐”，在企業(yè)信息化領域發(fā)展迅速。單元控制器在MES系統(tǒng)中主要完成生產監(jiān)控(現場信息采集)、可視信息管理、報警、操作工指導、數據處理等功能。目前使用的MES單元控制器主要是自動化廠商開發(fā)的專用控制器，由于針對特定領域設計，所以存在適用范圍較小、靈活性差、擴展性較差等缺點，不能夠完全

2、適應現場設備接口多樣性的需求。 嵌入式技術近年發(fā)展迅速，在工業(yè)控制領域應用日益增多，為嵌入式技術在MES單元控制器領域應用奠定了基礎。本文的目標是利用嵌入式系統(tǒng)的小型化、功耗低、性價比高等優(yōu)點，針對離散制造企業(yè)采用的現場設備的生產廠家、規(guī)格不盡相同的情況，研究開發(fā)一種能夠滿足現場設備接口多樣性需求的、擴展方便、應用靈活的MES單元控制器。 在深入分析MES系統(tǒng)工作流程以及MES單元控制器功能需求的基礎上，針對MES對單元

3、控制器擴展方便、應用靈活的要求，著重對控制器的構架進行了研究，設計了一種主板與擴展模塊基于I<'2>C總線擴展的單元控制器構架，提出根據接口功能使用頻率分配主模塊與擴展模塊接口。新的控制器構架采用模塊化設計，不僅滿足MES對單元控制器的要求，還使軟硬件設計簡潔、清晰，可靠性和可維護性提高。討論了該構架下單元控制器開發(fā)的關鍵技術問題。 硬件開發(fā)過程中，結合MES單元控制器的需求，開發(fā)了常用的UART接口、CAN總線接口、以太網接口

4、以及RS-485擴展模塊，并根據現場遠距離顯示的要求，設計了采用PACK方式的LCD-VGA轉換電路，便于靈活選擇LCD或VGA顯示。鑒于MES單元控制器工作的現場環(huán)境比較惡劣，針對性的在設計中采用了抗干擾措施，保障控制器能夠更穩(wěn)定的運行。 軟件方面著重研究了MES單元控制器嵌入式Linux操作平臺的構建和圖形顯示接口軟件的開發(fā)。針對單個文件系統(tǒng)不能完全滿足嵌入式系統(tǒng)要求的情況，采用多種文件系統(tǒng)混用的方案，對嵌入式根文件系統(tǒng)進行