浅谈MES的通用设计之二：工艺参数的下载

Posted 2020-06-13

MES是计划和执行层之间的桥梁，除了将工单下发到车间外，还有一个重要功能是将工艺参数下载到设备，从而起到指导现场作业的作用。

本文试以实例说明常见的两种设计思路，以及一种更为通用的设计方法。

 

业务场景及设计实例1

某发动机工厂支持混线生产，有两种发动机，排量分别为2L、3L。当发动机到达加油机工位时，PLC需要判断发动机的排量，从而进行对应的加油作业，如2L发动机加20L油，3L发动机加30L油。

实现方法如下：

为此工位专门写一个程序，逻辑步骤为：

1、发动机到达时，PLC读取RFID存储的发动机序列号。

2、PLC将发动机序列号上传到MES服务器，执行查询请求。

3、MES根据发动机序列号查询得到工单号。

4、MES根据工单号查询得到制造BOM。

5、MES根据油缸料号的命名规则，查询得到发动机对应的油缸类型。

6、MES将油缸类型数据下载到PLC。

7、PLC根据油缸类型决定加油量，进行加油作业。

 

业务场景及设计实例2

某整车厂焊装车间支持混线生产，同一款车有两种车门配置，分别为4门、5门。当车身到达某焊装工位时，PLC需要判断车门配置，从而决定焊接机器人的取料路径。

实现方法如下：

扩展工单的属性表，为每个工单建立一个长长的配置单，包括车型、门数、天窗、颜色、内饰等所有工艺需要的配置参数。逻辑步骤为：

1、车身到达时，PLC读取RFID存储的车辆识别码。

2、PLC将车辆识别码上传到MES服务器，执行查询请求。

3、MES根据车辆识别码查询得到工单号。

4、MES根据工单号关联查询配置单，得到所有配置参数。

5、MES将所有配置参数下载到PLC。

6、PLC读取指定的数据块位置，得到门数参数。

7、PLC根据门数参数决定取料路径。

 

方法1的缺点是几乎每个工位都要做客户化开发。

方法2的缺点是配置单的准备相当繁琐，并且下载到PLC的数据量相当大。

 

下面介绍一种更为通用的、基于工艺配方的脚本化设计方法。

1、首先提供一个界面，允许用户定义工艺配方。

决定工艺配方唯一性的条件有：产品料号、工位号、步骤号、工单执行时间等。

每个工艺配方允许用户定义解释性字段，如名称、说明、图片等。

每个工艺配方的输出值为不定长的字符串。

为每个工艺配方定义字符转换条件，如长度、空值处理等。

每个工艺配方对应的逻辑是一个数据库函数。

也就是说，每次查询一次工艺配方，相当于运行一次数据库函数，根据输入值及函数逻辑(通常是一次查询)，得到输出值也就是工艺配方的值。

2、然后编写一段代码，实现：

1) 运行工艺配方，得到每个步骤对应的初始工艺参数。

2) 根据字符转换条件，得到更为规范的步骤工艺参数。

3) 将工位所有步骤号对应的步骤工艺参数，根据步骤顺序进行拼合，得到工位完整的工艺参数。

3、然后将完整工艺参数下载到PLC。

 

工艺配方的示例：

 

 

表中，字段itemtype表示工艺配方的类型，其中类型0表示常量，工艺参数值为字段itemvalue的值；类型1表示变量，工艺参数值为字段itemfunction的值对应的数据库函数的执行结果。

字段itemlength表示步骤工艺参数的长度。

字段fillchar表示查询返回空值时的填充字符。

 

Oracle中利用动态游标技术拼合步骤工艺参数的方法示例，下面为部分代码：

DECLARE     tmp VARCHAR2(2000);     tmp2 VARCHAR2(2000);     tmpfun VARCHAR2(2000);     allstr VARCHAR2(2000);     type curtype is ref cursor;       mycur2 curtype;     CURSOR mycur IS     SELECT       t.itemno,       t.itemname,       t.itemtype,       t.itemvalue,       t.itemfunction,       t.itemlength,       t.fillchar     FROM t -- 此处t应为工艺配方表     WHERE t.station = I_STATION -- 此处可添加更多的筛选条件     ORDER BY t.itemno;      BEGIN     -- 1. get all item for station     tmp := ‘‘;     tmpfun := ‘‘;     allstr := ‘‘;              FOR rec IN mycur     LOOP               IF rec.itemtype = 0         THEN tmp2 := rec.itemvalue; --> get value         ELSE --> get function           tmpfun := rec.ITEMFUNCTION;              tmpfun := tmpfun || ‘(‘‘‘ || TO_CHAR(I_SN) || ‘‘‘)‘;           tmpfun := ‘SELECT ‘ || tmpfun || ‘ myvalue FROM dual‘;            OPEN   mycur2   FOR   tmpfun;  --> get item function           FETCH   mycur2 INTO tmp2;           close mycur2;                       END IF;         tmp := LPAD(tmp2, rec.itemlength, rec.fillchar);         allstr := allstr || tmp;               END LOOP;                RETURN allstr;