发动机生产线信息采集与管理系统设计

摘要

当今社会，随着科技的进步、计算机的普及，各种各样的以计算机为中心实现控制的设备越来越被人们所认识和采用。它最大的优点是节省人力，把人们从繁重的工作中解放出来，降低了企业人力投入的同时，节约了生产成本；同时，自动化设备的采用，也提高了工作效率，最大程度的减小了人为错误的出现，使安全性、可靠性大为提高，相应的增加了产品利润。
　　 一些老牌企业的大型生产车间，由于建设年代较长，自动化程度并不高。生产效率低下，人工成本较高；设计研制一套信息采集与管理系统，符合现代化企业的发展需求，符合企业的经济利益。
　　 发动机生产线信息采集、管理系统是配套东安微发206车间计算机系统管理的一部分，它主要是代替原有的多人工笔录传递信息的原始方法，代之以中心计算机控制通讯及数据的分析处理，各个现场控制点实现单片机录入、显示。工作现场的各个工位通过本地单片机系统的管理，将信息采集整理，上位计算机以巡检的方式访问各单片机系统，对下面工位的信息进行搜集、整理并统一管理。
　　 本文研究设计了信息采集、管理系统，主要包括：上位计算机操作软件，工作点录入、查询设备，通讯网络。完成了系统的总体设计，并对所设计的系统功能、性能进行了分析。
　　 本文对工作点录入、查询设备中关键性技术进行了研究。单片机数据采集、管理是设备的核心和灵魂，能否准确有效的运行直接影响了整个系统的功能。通过对现场工况以及各种单片机数据的采集管理技术进行全面分析，在综合各种技术形式优劣性的基础上，设计了以MCS-51系列单片机为控制核心，标准微机键盘为录入设备，flash芯片位数据存储部件，RS485总线为通讯形式的工作点信息录入管理设备；工作点现场信息显示部件也是重要结构之一，采用了显示清晰、内容直观且能够满足功能要求的液晶显示器，完成了硬件接口和软件控制工作；同时也完成了标准微机键盘和单片机的接口和控制、数据同上位计算机的可靠通讯以及上位计算机对工作点数据的有效管理。
　　 利用Protel软件，设计出单片机控制系统电路，分析数据间的相互的关系，合理设计程序流程，得到可靠的单片机控制系统。通讯可靠性和准确性是衡量该系统功能的重要指标，通过对跟踪系统通讯数据，并对其进行了现场检测和分析，效果良好，能满足实际要求。
　　 同时，本文开发了上位计算机的管理程序，创建了友好人机界面。信息采集和数据库软件应用POWER BUIDER7.0语言编写，其中连接的数据库使用微软提供的OFFICE2000组件中的ACESS。
　　 设计重点和难点在于：单片机对液晶模块的驱动、单片机对标准微机键盘的控制、RS485通讯网络的建立、FLSAH数据存储芯片的接口及其访问、数据库的建立和管理以及人机界面的设计；其次，发动机生产线的流程复杂，也使得信息数据的关联管理变得困难，而且线上信息量巨大，要求很高的实时性和准确度，这些都为目标的实现增加了技术难度；另外，工业现场环境复杂，各类电磁干扰很多，在设计过程中要充分的考虑到这一点；最后，此次进行的是初步改造，投入的资金有限，在满足技术指标的同时，还要控制系统设计的成本。
　　 经过仿真、现场调试，本系统全面满足用户的需求指标，推动了该企业的生产自动化，为其创造了较好的经济效益。同时，本系统的设计思路亦可推广到其它类似生产线的自动化改造中。