CN112526943A - 一种基于工业数采的mes生产防错方法及设备 - Google Patents

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成志刚
梁秀波
蒋宁远
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Abstract

本发明公开了一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备，所述系统包括设备开关、485 IO采集盒子、数采网关、Flink规则引擎服务器、继电器开关、安灯，其中485 IO采集盒子包含4路输入和4路输出，通过485接口与数采网关进行通信，数采网关与Flink服务器通过MQTT链路通信，Flink服务器包含预先定义好的规则，触发的消息通过规则引擎判定下发不同的指令，如果满足开机规则，发送开启指令给数采网关，数采网关通过485接口发送485指令打开继电器。该方法的主要优点在于：灵活性和可扩展性，可通过Flink规则引擎进行动态编辑并实时生效，可以结合时间、设备、报工、物料等制约因素；另外该方法成本较低。

Description

一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备
技术领域
本发明涉及智能制造、工业互联网、数据采集领域，具体是一种面向工业生产的安全性的防错方法及设备。
背景技术
数据采集是工业互联网的基础，高度智能化的生产过程需要采集人员、机械设备状态、工艺参数、物料信息、环境参数、产品测试参数(简称5M1E数据)，利用这些数据和分析后的二次数据与OEE、产能、追溯、质量、财务等指标关联，能保障生产高效、高质、集约成本地进行。但是由于工业生产安全性的要求，因此要求工业生产也要保证一定的安全性，高安全性的生产可以给企业带来很多潜在的收益，降低一定的成本，因此需要通过这样的方法来降低生产过程的潜在危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向工业生产的安全性的防错方法及设备，使用这种方式来解决当前生产过程中可能存在不当操作致使生产出错，同时使用一种基于工业数采的方法，该方法解决了自动收集生产过程是否具备安全条件的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于工业数采的MES生产防错设备，所述装置包括：设备开关、包含4路输入和4路输出的485IO 数采盒子、Flink规则引擎服务器、继电器开关、安全灯；
本发明中485IO数采盒子是一种特殊定制盒子，其4路输入和4路输出，该盒子连通Flink规则引擎服务器，可随时与Flink规则引擎服务器相互通信，保证数据的实时传输；
本发明底盘中的Flink规则引擎服务器，该服务器可以根据数据采集到的数据，结合自身预先定义的判断条件来进行安全性判断，将相应的结果再下发到对应的网关中进行相应的安全灯报警或者开启继电器操作；
本发明中的基于工业数采的MES生产防错方法，该方法包括如下具体步骤：
步骤1：首先在设备关机条件下打开设备开关；
步骤2：开机指令通过485IO采集盒子采集到内部网关，然后上报信息至Flink服务器；
步骤3：根据Flink服务器预先定义的时间条件、报工条件、物料约束条件进行判断，具体子步骤如下：
3.1：如时间条件、报工条件和物料约束条件都具备，则跳转至步骤(4)；
3.2：如时间条件、报工条件和物料约束条件有一个条件不具备，则跳转至步骤(5)；
步骤4：由于上述条件具备下，Flink服务器下发成功指令到相应内部数采网关，数采网关通过485 接口发送485指令控制继电器为开启状态；
步骤5：由于上述条件缺少，Flink服务器下发失败指令到相应内部数采网关，数采网关通过485接口发送485指令打开安全灯报警，从而达到防错的目标；
所述的一种基于工业数采的MES生产防错方法，所述步骤(3)根据特定条件，如时间条件、报工条件和物料约束条件等自定义条件来进行工作条件判断，满足条件即进行下一步操作，否则进行安全报警。
一种基于工业数采的MES生产防错方法，所述步骤(3.1)中的预定义条件，条件与设备安全性相关，安全性条件越完善，设备安全越有保障；
重复以上周期，直至设备工作完成。
本发明的有益效果为：
本发明具有灵活性和可扩展性，可通过Flink规则引擎进行动态编辑并实时生效，可以结合时间、设备、报工、物料等制约因素；另外该方法成本较低。
附图说明
图1为本发明中方法的运行时间流程图；
图2为本发明中装置的运行状态示意图。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图1-2，对本发明的技术方案进行完整的描述，本发明目的和效果将变得更加明显。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于工业数采的MES生产防错设备，包含设备开关、包含4路输入和4路输出的485IO数采盒子、 Flink规则引擎服务器、继电器开关及安全灯。
本发明的中装置运行过程如图1所示，图1以空调为例阐释本装置的运行效果，以二十四小时为一个周期，设备状态在有人时和无人时相互转换，下方图表示开空调和关空调时的状态转换。
图2所示，为该方法的具体实施步骤：
步骤1：首先在设备关机条件下打开设备开关；
步骤2：开机指令通过485IO采集盒子采集到内部网关，然后上报信息至Flink服务器；
步骤3：根据Flink服务器预先定义的条件进行有无人员判断，具体子步骤如下：
3.1：如果是有人的情况，则跳转至步骤(4)；
3.2：如果是无人的情况，则跳转至步骤(5)；
步骤4：由于上述条件具备下，Flink服务器下发开启空调指令到相应内部数采网关，数采网关通过 485接口发送485指令控制空调为开启状态；
步骤5：由于上述条件具备下，Flink服务器下发关闭空调指令到相应内部数采网关，数采网关通过485
所述的一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备，所述步骤(3)根据特定条件，如有无人员在内条件来进行工作条件判断，满足条件即进行下一步操作，否则进行相应操作。
一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备，所述步骤(3.1)中的预定义条件，条件与设备安全性相关，安全性条件越完善，设备安全越有保障；
重复以上周期，直至设备被关闭。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于工业数采的MES生产防错设备，其特征在于，包括设备开关、4路输入和4路输出的485IO数采盒子、Flink规则引擎服务器、继电器开关及安全灯。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业数采的MES生产防错及设备，其特征在于，所述485IO采集盒子接口和数采网关盒子相互通信，在收到满足条件的命令下，数采网关会发送相应的指令通过485接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备，其特征在于，所述Flink规则引擎服务器与数采网关通过MQTT链路进行通行，触发的信息通过该Flink服务器中规则给数采网关发送指令。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业数采的MES生产防错及设备，其特征在于，所述Flink规则引擎服务器中包含了预先定义好的规则，触发的消息通过规则引擎判定下发不同的指令。
5.根据权利要求1所述的一种基于工业数采的MES生产防错及设备，其特征在于，所述数采网关收到Flink发送的信息后会根据指令执行相应的操作。
6.根据权利要求1-5所述的基于工业数采的MES生产防错方法，其具体步骤包括：
步骤(1)：首先在设备关机条件下打开设备开关；
步骤(2)：开机指令通过485IO采集盒子采集到内部网关，然后上报信息至Flink服务器；
步骤(3)：根据Flink服务器预先定义的时间条件、报工条件、物料约束条件进行判断，具体子步骤如下：
(3.1)如时间条件、报工条件和物料约束条件都具备，则跳转至步骤(4)；
(3.2)如时间条件、报工条件和物料约束条件有一个条件不具备，则跳转至步骤(5)；
步骤(4)：由于上述条件具备下，Flink服务器下发成功指令到相应内部数采网关，数采网关通过485接口发送485指令控制继电器为开启状态；
步骤(5)：由于上述条件缺少，Flink服务器下发失败指令到相应内部数采网关，数采网关通过485接口发送485指令打开安全灯报警，从而达到防错的目标。
7.根据权利要求6所述的一种基于工业数采的MES生产防错方法及设备，其特征在于，所述步骤(3)根据特定条件，如时间条件、报工条件和物料约束条件等自定义条件来进行工作条件判断，满足条件即进行下一步操作，否则进行安全报警。
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