[发明专利]一种车间生产监控系统和方法

说明书

本发明提供一种车间生产监控系统和方法。以监控系统PLC为核心，在全车间各线体关键点采用统一的超高频RFID，自动实现全车间车辆队列在线监控，并以此队列为基础，基于一种稳定可靠的PROFINET通讯协议，实现车间设备的程序自动识别，采用冗余的方案，实现单机设备与输送线进行装配防错联锁，确保无不良流出；采用光纤环网，实时采集装配过程数据和设备状态信息并进行过程分析，用于有效指导生产和管理设备。最终实现总装车间生产的自动化、信息化，提高总装生产的效率和装配的品质。

技术领域

本发明涉及车间生产监控领域，更具体地，涉及一种车间生产监控系统和方法。

背景技术

现有汽车车间生产监控系统较多的采用大量高频RFID的形式实现车间在线队列生成和监控，并通过TCP/IP的通信协议与各单机设备通信实现单机设备的生产控制。特别的，总装车间存在大量的电动拧紧设备，系统通过采集其数据进行结果判断，最终输出给输送线实现联锁。

总装车间不同线体采用不同形式的RFID，其控制器读写头固定在内饰线地面、底盘线钢构、外装线地面上，RFID芯片放置在各自不同的车身承接载体上，如滑板、吊具等。每条线体的首工位车身信息通过扫描枪扫描完之后将其写入RFID芯片，RFID控制其各自线体的车辆监控队列，同时每条线体里边对需要监控和控制的设备在其相应岗位布置独立的RFID读写头。当车辆经过时，各设备对应的RFID读取过点的载体芯片，将信息发送给当前工位的设备进行信息识别。运行结果由系统进行判断，并将判断结果发送给输送线实现联锁。

现有技术具有以下缺点：①.RFID信息写入效率低；每个工位配置RFID成本高；②.全车间队列信息不完整，生产线体之间的车辆无法准确监控；③.设备程序控制采用TCP/IP的通信协议方式不稳定；④.系统判断结果耗时长，且受通信网络稳定性影响严重；⑤.系统无冗余方案，设备本地运行时无法与线体实现联锁；⑥.采集上来的数据未能做有效分析。

发明内容

针对的现有技术中汽车车间生产监控信息化水平低、实现功能不稳定、通信网络不稳定的问题，本发明提供了一种车间生产监控系统。

一种车间生产监控系统，包括监控层、控制层、设备层；所述的监控层包括数据库服务器、AVI服务器、ANDON服务器、监控客户端和监控层网络，数据库服务器、AVI服务器和ANDON服务器负责车间所有数据的收集及监控软件的运行管理，通过监控客户端进行监控；控制层包括监控系统PLC、输送线PLC和控制层网络，监控系统PLC负责控制生产监控系统及其底层设备，车间的总装生产线包括内饰线、底盘线和外装线，其电控系统控制生产线体运行；

所述的监控层与控制层之间通过以太网进行通讯，数据库服务器、AVI服务器、ANDON服务器、监控客户端、监控系统PLC和输送线PLC接入监控层网络；监控系统PLC、输送线PLC与设备层通过控制层网络进行通讯。

生产监控系统的底层设备包含扫描枪、RFID、远程模块I/O、单机设备工位程序选择OP盒等系统设备以及其控制的机器人、加注机、电动拧紧设备等车间单机设备。输送线系统的现场工位感应开关及远程模块I/O接入输送线控制系统。

在一种优选方案中，所述的监控层网络为工业以太网，其网络拓扑形式为光纤环网。

在一种优选方案中，所述的控制层网络为PROFINET环网，监控系统PLC、输送线PLC、设备层通过PROFINET现场总线接入PROFINET环网中。

在一种优选方案中，所述的设备层包括底层设备以及其控制的车间单机设备；

底层设备包括：扫描枪、RFID模块、远程I/O模块和单机设备工位程序选择OP盒；

车间单机设备包括：机器人、加注机、电动拧紧等设备；

上述的设备通过PROFINET现场总线接入PROFINET环网中。