MES中的松耦合設計一例
在不少領域,MES深入地參與現場作業,如將防錯、配方等指令下發給工位和設備PLC,以指導現場作業。
通常這種MES與設備PLC的交互是實時通過OPC進行的,並且伴隨不少的握手互鎖邏輯。
但是在一些工廠,業務部門出於對IT系統的不信任,明確要求在MES伺服器宕機的情況下不影響現場作業,從而實現所謂的松耦合設計。
以發動機擰緊防錯為例,通常擰緊防錯的方法是在MES里配置的,比如將機型在各工位的防錯方法分配到擰緊槍號,並定義方向、次數、套筒號、扭矩等參數,但是擰緊的實現操作是由工位PLC配合擰緊槍控制器實現的。
因此對於工位PLC來說,有兩種執行防錯的方式:
方式一:每次當發動機到達擰緊工位時,工位PLC從MES下載擰緊防錯參數,然後執行擰緊作業,此謂與MES的緊耦合設計,依賴與MES的實時通訊。
方式二:每次當發動機到達擰緊工位時,工位PLC從MES之外的某個介質獲取擰緊防錯參數,然後執行擰緊作業,此謂與MES的松耦合設計,不需要與MES進行實時通訊。
方式二的介質主要有兩種:RFID與條碼。
如下圖所示,防錯配置數據通過MES伺服器>>OPC伺服器>>IT PLC>>工位PLC>>RFID進行傳遞,在上線工位由工位PLC寫到RFID上,並可在實際上線作業發生之前提前下載並緩存到IT PLC上,從而實現上線工位的松耦合。
當發動機到達裝配工位時,工位PLC從RFID中提取防錯配置數據,然後與擰緊槍控制器一起執行擰緊作業,因此擰緊作業發生時也不需要與MES進行實時交互。
利用條碼進行防錯也非常類似,在上線工位為每個擰緊工位列印一張擰緊參數條碼,然後張貼到隨車單上,當發動機到達擰緊工位時,操作工掃描對應工位的條碼,即可將擰緊參數傳遞給工位PLC。
前面提到的IT PLC可以起到一個關鍵的數據緩存作用,即在上線作業實際發生之前,提前將上線所需的工單和防錯配方等數據下載到IT PLC,這樣在上線時,工位PLC直接從IT PLC獲取數據,從而繞開了MES上層應用環境。
此外,IT PLC還可以起到數據上傳的緩存作用,即設備PLC將業務數據(如過站記錄和追溯數據)同步給IT PLC(工位PLC在普通作業工位將數據寫到RFID,然後在同步工位將數據提取出來同步給IT PLC),然後由IT PLC在MES系統可用時同步到MES伺服器,這樣對於工位PLC而言,它無須與MES伺服器進行通訊,更加專註於裝配作業本身。
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