基于嵌入式系統(tǒng)的MES單元控制器研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)在生產(chǎn)管理中引入了MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化、信息化管理。而MES單元控制器作為MES系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)控制等功能，成為了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、信息化管理的關(guān)鍵性技術(shù)。目前，市場(chǎng)上的MES單元控制器主要采用商用計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)，使用Windows操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件開(kāi)發(fā)MES應(yīng)用程序。但是，此類(lèi)MES單元控制器存在著以下幾個(gè)問(wèn)題：一是易受Windows操作系統(tǒng)穩(wěn)定性、性能、安全等問(wèn)題的影響，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程安全穩(wěn)定性造成一定威脅；二是商用計(jì)算機(jī)硬件配置較高，價(jià)格昂貴，對(duì)中小企業(yè)的MES應(yīng)用成本造成一定壓力；三是這種基于商用計(jì)算機(jī)的MES單元控制器往往需要外接大量的I/O設(shè)備，使得設(shè)備占地面積大，安裝困難。為解決以上問(wèn)題，本研究提出基于嵌入式系統(tǒng)的MES單元控制器設(shè)計(jì)方案。嵌入式系統(tǒng)通常具有低功耗、小體積、開(kāi)發(fā)靈活等特點(diǎn)，可以有效降低MES應(yīng)用成本，提高穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的緊湊型設(shè)計(jì)和易于安裝。二、研究目標(biāo)本研究旨在設(shè)計(jì)一種基于嵌入式系統(tǒng)的MES單元控制器，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：1.采用嵌入式系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)低功耗、小體積、高穩(wěn)定性、易于安裝的MES單元控制器設(shè)計(jì)；2.采用C/C++等語(yǔ)言，進(jìn)行MES應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和編程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)控制、故障診斷等功能；3.集成以太網(wǎng)、串口等通訊接口，實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和通訊；4.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制功能，提高工程師的工作效率和生產(chǎn)工藝的可追溯性。三、工作計(jì)劃1.對(duì)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)研和選型，確定硬件平臺(tái)；2.學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)工具和語(yǔ)言，熟悉嵌入式系統(tǒng)編程方法；3.進(jìn)行MES應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)、編程和測(cè)試，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)控制、故障診斷等基本功能；4.實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和通訊功能，在嵌入式系統(tǒng)上集成以太網(wǎng)、串口等通訊接口；5.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制功能，提高生產(chǎn)工藝的可追溯性和工程師的工作效率；6.對(duì)MES單元控制器進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和優(yōu)化，確保系統(tǒng)功能和性能穩(wěn)定和可靠。四、初步結(jié)果1.確認(rèn)硬件平臺(tái)：使用arm9作為主芯片，并采用Linux系統(tǒng)，搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境；2.完成編程環(huán)境搭建：使用Eclipse+CDT編譯器和UDISK等工具進(jìn)行程序編寫(xiě)和調(diào)試；3.完成基本的MES應(yīng)用程序功能設(shè)計(jì)和編程，包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)控制、故障診斷等；4.實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊和方式控制通訊，實(shí)現(xiàn)MES單元控制器與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和通訊。五、下一步工作1.優(yōu)化MES應(yīng)用程序的程序設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)功能和性能穩(wěn)定和可靠；2.在嵌入式系統(tǒng)上增加串口通訊功能，實(shí)現(xiàn)與PLC等設(shè)備的通訊；3.實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的功能，比如遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制、