[发明专利]一种数字化车间网络和数据交换系统

权利要求书

1.一种数字化车间和数据交换系统，包括数据服务器层、数据采集层以及生产设备层，所述生产设备层与数据采集层之间进行数据交换，所述数据采集层和数据服务器层之间进行数据交换，其特征在于，该系统具体细化为六大子系统：MES系统、监控系统、中控室大屏幕系统、数据网络与采集系统、车间看板与终端设备、产线生产设备；

所述MES系统，用于对从制定工单计划开始一直到产成品入库的整个柔性电路板生产的生产过程进行管控；

所述监控系统，用于通过数据采集平台实时采集设备的参数，并监控设备的运行状态；

所述中控室大屏幕系统，用于显示设备运行状态和采集到的设备参数；

所述数据网络与采集系统，用于采集和传输设备参数；

所述车间看板与终端设备，用于显示MES系统、监控系统获取的信息，生产管理人员无需进入生产车间就可以了解车间的实施生产状态；

所述产线生产设备，用于车间生产线上料件的加工、生产。

2.根据权利要求1所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述MES系统为移动平台，通过智能移动终端连接互联网，访问MES服务器，根据生产计划进行相应操作，PC端的数据也随之更新。

3.根据权利要求2所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述MES系统包括MES软件平台和MES硬件设备，所述MES软件平台包括中科MES开发平台和MES应用模块两部分；

所述MES应用模块包括：质量SPC单元和KPI分析单元；

所述质量SPC单元，用于SPC分析和规格管理，根据采集的测试数据，通过统计学规律，结合质量模型和规格对生产质量是否平稳进行分析，预防质量事故发生；

所述KPI分析单元，用于对生产中的运行时间、等待时间、故障时间、完成时间进行分析；

所述硬件平台，包括数据服务器和应用服务器。

4.根据权利要求1所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述监控系统包括用户登录及用户管理模块、实时数据及历史数据模块、实时趋势及历史趋势模块、状态管理模块、报警管理模块；

所述用户登录及用户管理模块，根据产线生产特点及操作要求，系统设置了用户管理器，定义了各用户的用户权限；用户权限包括最高权限用户和最低权限用户，所述最高权限用户有添加和删除用户的权限，当最高权限用户登录后，系统才显示添加/删除用户按钮，在正确输入用户名和密码后，管理员可通过用户管理器来添加/删除用户，并设置各用户权限；所述最低权限用户为“访客”模式，该模式下只能查看设备的运行情况；

所述实时数据及历史数据模块，用于储存和显示实时数据和历史数据；

所述实时趋势及历史趋势模块，用于显示现场工作设备的实时数据趋势，在实时趋势操作界面设置了帮助、缩放区域、缩放、缩放时间轴、缩放数值轴移动趋势范围、显示原始视图、选择趋势及暂停功能按钮；

所述状态管理模块，用于显示生产设备和数数据采集设备的电源、通讯状态情况；

所述报警管理模块，用于显示监控系统所有的报警信息，当参数值超过正常范围时，在信息列表实时显示报警信息，以及在短期归档列表和长期归档列表中查询近期和全部报警信息。

5.根据权利要求1所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述中控室大屏幕系统为DLP全数字光学反射成像系统。

6.根据权利要求1所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述数据网络与采集系统的生产网络为独立的局域网，采用100M光纤冗余环网作为主干网，依次布放服务器机房到生产办公室、生产办公室到蚀刻车间、蚀刻车间到AOI车间、AOI车间到光致车间、光致车间到镀铜车间、镀铜车间到钻孔车间及钻孔车间到服务器机房七部分的光纤；所述光纤采用4芯光纤，并同时布放两条光纤。

7.根据权利要求6所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述数据网络与采集系统采用RTU和/或虚拟RTU进行数据采集，所述RTU与可编程控制器进行通信，并进行协议的转换；所述RTU具备以太网、RS 232、RS485和DP接口，可以实现TCP/IP、MODBUS RTU和PROFIBUS协议通信；所述虚拟RTU通过软件对控制器的数据记录进行读取，获得生产数据，再通过自身所具有的通信能力与监控PC、MES系统进行通信及数据传输。

8.根据权利要求1所述的数字化车间和数据交换系统，其特征在于，所述车间看板系统包括车间监控PC、车间看板，所述车间监控PC中内置有监控软件，用于监控车间看板。