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制造执行系统范文1
〔关键词〕RFID；制造执行系统；物流信息平台；关键技术；优化模型
〔中图分类号〕F127〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2013）08-0017-07
现代物流系统横跨了生产、流通和消费三大领域，呈现出时间和空间跨度都很大的特点，从而导致了对信息的依赖性。正确的物流决策需要资金、履约期和物流流量等方面的数据，也需要了解系统运行的状态。在物流运作中，物流的效率取决于物流信息沟通的效率[1]。只有通过物流信息系统，才可以同时完成对物流的确认、跟踪和控制，它不仅使企业自身的决策快、反应灵、对市场的应变能力强，而且会增加与客户的联系沟通，能最大可能地满足客户的需要，为客户创造更多的价值，因而易锁定原有的客户，吸引潜在的客户，从而大大增强企业的竞争优势[2]。如何对企业制造执行系统运行所需要的数据进行组织、传输和处理，开发基于RFID的制造执行系统数据采集的一体化信息管理关键技术，构建科学决策的信息平台优化模型就是本文将探讨的重点。
1制造执行系统物流数据采集的需求与选择
1.1制造执行系统物流数据采集的需求分析
物流数据的采集就是按给定的数据加工要求，在物流过程中收集数据的过程。采集的数据包含了数据的物理内容、数据的形式及数据采集的时间和地点。物流数据一般采用编码，通过物质型的数据载体将编码附着在货物上，根据数据读出的物理原理，数据载体可以是机械式的、磁力式的、光学式的和电子式的。根据自动化程度的不同，物流数据采集的方式可分为人工采集方式、半自动采集方式和自动采集方式。
1.1.1不同数据采集的方式比较
1.1.2数据采集方法的需求分析
物流数据的采集有多种方法和多种设备，为了完成相应的物流任务，首先应对数据采集的需求进行分析，选出合适的数据采集方式，然后再选择合适的识读设备。
（1）照度。人工识别和采用光学识别设备进行识别时，数据载体和货物的可辨性取决于编码处的照度。根据人的视觉要求，该照度不能小于200勒克斯（lx），设计的推荐值可取为500lx。如果环境照度很大，强烈的环境光也会干扰识别编码的光信号，所以在数据采集点还应设置明亮的识别光源，或选择其他方法降低对环境的要求。
（2）温度。过高或过低的温度都可使编码写入装置、读出装置和数据载体的损坏。
（3）人机环境。采用人工采集和半自动采集方式时，环境噪声不能大于85dB；数据采集的工作强度也不能太高，否则会使操作人员的注意力过度集中，很快疲劳从而发生错误。
（4）识别距离和差错率。每种识别技术都有不同的应用范围，在选择识别方法时，特别要注意识别距离，在选择设备时要注意许用的差错率。
（5）识别响应时间。识别响应时间的大小会影响到物流系统的通过率和所需要的人力资源。自动采集方式和半自动的采集方式的识读响应时间一般都不会超过10s，明显高于人工识别方式，但投资较大。
（6）数据的类型。不同的采集方式针对不同的数据类型。语言型和文字型的数据一般只能通过人工方式采集；如果信息的篇幅越大，则通过人工识别的时间越长，产生错误的可能性也越大。
1.1.3数据采集设备的需求分析
数据采集设备的需求分析包含：①自动识别，采集设备能独立地识读和解码不同的条码；②对操作人员的保护，采集设备发出激光的强度应不会对人体器官造成伤害；③应用范围，许用识读距离的误差；④方向性；⑤分辨率；⑥识读宽度。
1.2制造执行系统物流数据采集的选择分析
数据采集系统选择可按图1所示的步骤进行。出发点是由物流过程组织所确定数据采集任务，如采集数据的种类、数量和采集点。第一步将自动采集方式作为首选方式，其确定原则可见前述的自动采集方式的实现条件，然后考虑不同系统的费用，提出可能的数据采集的实现方式。第二步就给出的采集方式，分析数据采集的需求，进一步缩小选择范围。在此基础上进行粗略的经济分析，比较投资的费用和运营费用，选出合适的采集方法。
注：虚线表示一种可能的选择图1数据采集系统的选择
投资的费用主要包括如下几个方面：①数据采集设备的采购费用和安装费用；②数据载体的采购费用和安装费用；③数据传输设备的采购费用和安装费用；④数据采集设备的培训费用；⑤由于新系统使用，造成困难所产生的前期费用。该项费用与现有的组织结构和引进的数据采集方法密切相关。
企业的运营费用主要包括：①数据采集所需要的人力费用；②数据载体的耗材费用；③数据采集系统的维护费用；④由于货物错读、错入库和错存所造成的费用。
然后通过市场调查，了解所需要的数据采集设备的技术水平和价格，再通过比较设备的采购价格和人力需求，选择合适的数据采集设备。
2基于RFID的制造执行系统数据采集的一体化信息管理关键技术关键的技术能够推动制造执行系统数据采集的一体化信息管理并保证其运作。这些技术包括数据扫描、数据储存和数据采集，加深了对客户要求的理解。由于允许预测数据在供应链中逆向传递，越来越多的用户在交易前先使各个供应链伙伴的贸易数据同步[3]。企业制造执行系统为了实现高效率的一体化信息管理原动力，还需要以下一些能力：有效的信息共享；自动化的订单生成；条形码和其他扫描技术的应用。此外，在供应链的不同阶段共享和交流数据取决于“什么能够提供最大化的整体利益”。这些数据包括：需求/消费/销售信息；现金流；成品库存/在制品库存；交货和产出状况。
2.1基于RFID的制造执行系统数据采集的无线视频识别装置无线射频识别（radio frequency identification，RFID）是一种跟踪技术，并且在全球范围内广泛应用。无线射频识别装置通常被称为标签，它可以被贴到商品上并且告诉阅读器它所粘贴商品的性质和地点[4]。图2显示了阅读器将这些信息（什么商品、在什么地方）传递给管理系统的过程。该系统能够生成一幅产品所处位置的详尽信息图。图2基于RFID的制造执行系统数据采集的无线射频识别系统
主动标签有动力源，而被动标签没有。主动标签使用电池，生命周期有限且成本较高。天线（antenna）是一种使用无线电波对标签读取或写入数据的装置。阅读器（reader）管理着天线与管理系统之间的界面。RFID技术相对于条形码技术而言有一个巨大的优势，即标签不必位于阅读器的直接可视范围内。无线电波可以穿透很多种材料，因此阅读器可以在远处就识别到标签。管理系统从标签处收集数据并进行分类，以达到管理信息和行动的目的。
标签上携带的关键信息是电子产品代码（electronic product code，EPC，由自动识别中心开发的一套标准）。每个标签都有一个特殊的“号码牌”。这个特殊的号码可以与产品信息相联系，对应着产品是何时何地生产的、它的组件来源以及货架寿命等细节信息[5]。有些标签会在号码牌上存放这些附加信息，然而大多数标签只存放电子产品代码（EPC），附加信息则通过远程传输存储到与管理系统相连的数据库中。
阅读器表明是什么产品以及它在供应链中的位置。管理系统根据这些信息显示出存货地点现在还有多少产品。这些被转换成动态数据后，表示消费率、某一给定时间点的库存数据以及接下来需要做什么，这些数据将有助于供应链计划与控制的改变。
2.1.1基于UHF RFID物流标签的通用芯片
基于UHF RFID物流标签的通用芯片涉及一种超高频率（UHF）射频识别（RFID）物流标签的通用芯片，特别涉及一种工作于860MHz-960MHz范围内的超高频率（UHF）射频识别（RFID）系统。所述物流标签的通用芯片包括物流标签衬底、附属到所述物流标签衬底上并且具有多个用来连接通用芯片内形成的电路与外部电路的焊块的通用芯片，以及至少一个在纵向伸展并且响应从外界传来的超高频率电磁场的UHF RFID物流标签的圆极化天线，基于UHF RFID物流标签的通用芯片符合EPC C1G2（ISO 18000-6C）标准。
2.1.2基于UHF RFID物流标签的圆极化天线
基于UHF RFID物流标签的圆极化天线涉及一种超高频率（UHF）射频识别（RFID）物流标签的圆极化天线，特别涉及一种工作于900MHz-930MHz范围内的超高频率（UHF）射频识别（RFID）系统。所述物流标签的圆极化天线包括具有调谐与支撑作用的介质基板，以及设在所述介质基板上表面的圆极化天线图案。基于UHF RFID物流标签的圆极化天线至少一端与外部电路焊块的通用芯片连接并且圆极化天线的一部分固定到所述物流标签衬底上。因为所述UHF RFID物流标签使用多根短的UHF RFID圆极化天线来代替线极化天线，对于线极化的标签，在圆极化天线的辐射范围内，标签可以正对天线的平面上任意转动也不会影响阅读。对于圆极化天线，线极化的标签由于极化匹配会损失一般的接收功率，因而会使阅读距离降低。所以由于小的体积可以按照需要尽可能多地集成标签，并且可以快速且容易地实施将天线结合到芯片上的过程。
UHF RFID物流标签是由ABS外壳材料的圆极化天线构成，天线的方向图由天线的结构决定，一旦天线结构取定，方向图也就确定。天线的增益跟半波功率波束宽度是互相制约，增益越大，波束宽度就越小，反之亦然。基于UHF RFID物流标签的圆极化天线在工作频段内具有良好的驻波比，表明天线具有良好的工作性能。
2.2基于RFID的制造执行系统数据采集的物流标签的应用（1）在整个配送渠道中跟踪产品（“资产跟踪”），从而以供应链中库存单位（SKU）的形式提供不间断的有关数量和位置的信息；
（2）跟踪产品从商店后台操作直到货架的全过程；
（3）智能货架，商店中被盗商品会自动显示并鸣响报警信号；
（4）无须收银员就能登记销售情况。未来状态是消费者将他们的手推车推过阅读器，就能自动读取手推车内每件产品的电子产品代码（EPC），然后将信用卡支付的账单给顾客列出，而不需要零售人员参与。
基于RFID的制造执行系统数据采集中：基于UHF RFID物流标签的通用芯片、基于UHF RFID物流标签的圆极化天线的开发应用，有着以下的创新优势：①采用的是感应式数据采集，操作简单，便捷。②UHF RFID物流标签无需布线，安装简易，编码设置以及巡检点的增减也都简单方便。③UHF RFID物流标签具有惟一的ID码，经久耐用，信息不可窜改或复制。④UHF RFID物流标签进行智能跟踪管理，以做到及时防控，追根溯源，药品损失降低到最低点。⑤信息化管理，透明化，及时化，各层管理者都可通过网络简单管理，快捷地查询到各种生产信息。制造商获得的收益包括：了解何时产品在商店内却没有摆放到货架上（这是一种制造商无法控制的丧失销售机会的原因之一），商品被盗的几率下降。零售商获得的收益包括：能够跟踪产品在渠道中的流动并与交货时间表相对照，能够实现结账作业自动化，能够获得更多有关购买模式的客户信息[6]。从技术方面来说，可以跟踪产品到达客户甚至进入其家里的所有路径。
制造执行系统范文2
关键词：制造执行系统；项目干系人；期望
1 项目干系人的识别
在制造执行系统项目中，制造执行系统项目干系人即制造执行系统项目沟通的主体，他们是项目所涉及或者受项目活动影响的人。识别项目干系人时首先要考虑企业和制造执行系统部门的组织架构以及IT行业特殊背景，再参考以往项目的相关干系人结构。从而列出干系人登记表。
制造执行系统项目干系人可以来自制造执行系统项目组织内部或者组织外部。制造执行系统项目相对于其他IT项目，沟通主体相对简单：即内部项目沟通主体一般指项目团队、辅助人员、IT部门职能经理；外部沟通主体是用户、高层管理者、其他部门职能经理。表1是S芯片制造企业制造执行系统项目内部主要干系人识别表：
表1 S芯片制造企业制造执行系统项目内部主要干系人识别表
资料来源：作者整理
表2 S芯片制造企业MES某软件项目的问题描述
资料来源：作者整理
表2提出了一个制造执行系统项目主体分析的实例，我们从中可以看出哪一个制造执行系统项目主体能获得哪种书面信息。
表3 制造执行系统项目沟通主体实例分析
资料来源：作者整理
2 项目干系人的期望管理
无论是内部的还是外部的项目干系人，他们都有着不同的沟通需求和期望。这就要求制造执行系统项目经理必须对于各种各样沟通主体的合作有充分的准备，必须清楚地了解沟通要符合沟通对象的利益。因此，制造执行系统项目经理应该重点忙于沟通来满足制造执行系统项目主体的需求和期望。
制造执行系统项目经理需要设计一种方式来辨别和解决问题，重要可以应用以下两种重要的工具：期望管理矩阵和问题日志。这两种方式的采用可以帮助制造执行系统项目经理进行沟通的基层组建。
矩阵识别管理方式：许多企业管理者认为项目的成功或失败在于是否满足了项目范围、成本和时间的目标，也有很多企业管理者认为应该是项目是否能达到用户的满意。在从未进行过任何目标修改的情况下就能实现范围、成本和时间的目标是十分困难和少见的。用户常按重要性把对范围、成本和时间排序，并提供如何平衡这三方面的方法和指南。这种方法以期望管理矩阵形式表示，这样可以把用户的期望清晰化。下面是一个期望管理矩阵管理方式，可以帮助制造执行系统项目经理管理关键的制造执行系统项目主体的期望。矩阵包括两项评价成果的度量：优先级和期望值，以及与之相关的度量。
表4 期望管理矩阵
资料来源：作者整理
表5 问题日志
资料来源：作者整理
制造执行系统范文3
一、规模
按规模大小FMS可分为如下4类：
1.柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、关键技术
1.计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
3.人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。
4.人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、发展趋势
1.FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
2.发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
3.朝多功能方向发展
制造执行系统范文4
[摘要]本文根据柔性制造系统的产生,对柔性制造系统的组成、分类、优势及发展方向等做了详细阐述。
[关键词]柔性制造系统(FMS)组成优势发展方向
70年代末80年代初,随着计算机辅助管理、物料自动搬运、刀具管理和计算机网络、数据库的发展以及CAD/CAM技术、成组技术(GT)、工业机器人等技术的成熟,更加系统化、规模化的柔性制造系统(FMS)就出现了。
所谓FMS,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(FlexibleManufacturingSystem)。下面就柔性制造系统的组成、分类、优势及发展趋势进行阐述。
一、柔性制造系统(FMS)的组成
1.加工系统
柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。
2.物料系统
物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
3.计算机控制系统
计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。
4.系统软件
系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。
二、柔性制造系统的分类
1.柔性制造单元(FMC)
FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC的柔性最高。
2.柔性制造线(FML)
柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。
3.柔性制造系统(FMS)
FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
三、柔性制造系统的优势
1.设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。
2.减少生产周期。由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。
3.具有维持生产的能力。当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。
4.生产具有柔性。可以响应生产变化的需求,当市场需求或设计发生变化时,在FMS的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件可以随时混合生产,而不影响FMS的正常生产。
5.产品质量高。FMS减少了卡具和机床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施,保证了产品的质量。
6.加工成本低。FMS的生产批量在相当大的范围内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。
四、FMS发展方向
1.FMS仍将迅速发展
FMS在20世纪80年代末就已进入了实用阶段,技术已比较成熟。由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的加工技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性制造技术。
从机械制造行业来看,现在FMS不仅能完成机械加工,而且还能完成钣金加工、锻造、焊接、装配、铸造和激光、电火花等特种加工以及喷漆、热处理、注塑和橡胶模制等工作。从整个制造业所生产的产品看,现在FMS已不再局限于汽车、车床、飞机、坦克、火炮、舰船等,还可用于计算机、半导体、木制产品、化工等产品生产。从生产批量来看,FMS已从中小批量应用向单件和大批量生产方向发展。
随着计算机集成制造技术和系统(CIMS)日渐成为制造业的热点,很多专家学者纷纷预言CIMS是制造业发展的必然趋势。柔性制造系统作为CIMS的重要组成部分,必然会随着CIMS的发展而发展。
2.FMS系统性能不断提高
构成FMS的各项技术,如加工技术、运储技术、刀具管理技术、控制技术以及网络通信技术的迅速发展,毫无疑问会大大提高FMS系统的性能。在加工中采用喷水切削加工技术和激光加工技术,并将许多加工能力很强的加工设备如立式、卧式镗铣加工中心,高效万能车削中心等用于FMS系统,大大提高了FMS的加工能力和柔性,提高了FMS的系统性能。AVG小车以及自动存储、提取系统的发展和应用,为FMS提供了更加可靠的物流运储方法,同时也能缩短生产周期,提高生产率。刀具管理技术的迅速发展,为及时而准确地为机床提供适用刀具提供了保证。同时可以提高系统柔性、生产率、设备利用率,降低刀具费用,消除人为错误,提高产品质量,延长无人操作时间。
制造执行系统范文5
关键词：DEH；汽轮机；控制功能；自动调节
1 工程概况
阳煤集团第二热电厂汽轮机集中控制改造。是对三台C6-3.43/0.49型汽轮机组控制系统进行改造，将机组现有的纯液压调节系统改造为低压透平油纯电调系统。在最大限度保证安全性与稳定性的前提下，实现机组的自动控制。同时对辅助的凝结水系统、轴封系统、主汽系统、抽汽系统的隔离调节阀门改造为电动阀门，信号远传进入DCS系统，以便于远程集中控制。
1.1 机组控制系统改造
改造前C6-3.14/0.49型汽轮机，具有一级可调抽汽，机组具有两套油动机，一套控制机组进气，一套控制机组抽汽。改造后液压调节器取消，采用数字调节器，保留配汽杠杆、配汽机构，将油动机改造为电液油动机，拆去调速器、调速器滑阀，保留危急保安器及危急保安器滑阀，增设超速限制滑阀（OPC），增设DEH控制器。
改造后DEH控制信号通过电液转换器与油动机构成的电液油动机接口，实现对机组的闭环控制。电液转换器与油动机滑阀及油动机活塞紧密结合在一起，油动机脉动油直接由电液转换器控制，构成了电液伺服油动机。DEH伺服单元与电液伺服油动机、油动机行程传感器LVDT组成位置随动系统。将原液压调节系统中的转速丈量、同步器给定、调速器滑阀、中间滑阀、油动机反馈滑阀等全部排除在系统之外。实现固定模式阀门治理，治理模式为混合调节模式。
1.2 配套改造项目
在各辅助系统关键部位，保证原系统手动操作功能不变的情况下，加装电动调节阀，在集控室安装DCS控制系统，将阀门信号引入DCS控制系统，实现阀门的远程控制。
2 系统配置
通过改造汽轮机能够实现程控启动、自动调节、抽汽自动控制、参数限制、保护、监视及试验功能。整套控制系统具备双电源供电，以及UPS不间断供电输入回路接口。具有两种互为跟踪的运行方式，即自动和手动相互无扰自动切换的两种运行方式。
2.1 调节控制功能
汽轮机状态及转速控制：运行人员通过DEH控制画面发出遥控指令，对汽轮机冲转前的状态进行控制，控制启动器的电动马达，进行遥控复置汽轮机，建立安全油，在冲转条件满足后，开启主汽门。运行人员通过CRT选择启动方式，设定目标转速及升速率，将现场测得的转速与设定转速比较，经PID无差调节，完成从盘车转速到同期转速或超速试验转速的全程闭环控制。在升速过程中，司机也可通过修改目标转速、升速率、转速保持时间等手段来控制机组的升速过程。
通过改造实现了自动同期，机组在3000r/min定速后，在DEH控制下由运行人员通过DEH操作画面切换到自动同步控制，接受电气自动准同期装置增/减信号，控制汽轮机的转速，完成机组并网带负荷。机组并网后，升负荷中司机可根据需要采用阀控方式，功控方式，压控方式或CCS方式通过给定的目标值及负荷变化率自动调节机组的电负荷，直至满负荷。并可随时调节机组的负荷，以满足电网的负荷要求。
2.2 限制控制功能
改造后实现了负荷及阀位限制，功率反馈限制，主汽压力低限制，加速度限制，具有快、中、慢三蹩煨陡汉上拗疲超速限制，低真空限制等限制功能。
2.3 试验控制功能
改造后司机可通过CRT画面操作，实现超速试验、假并网试验、阀门活动试验、阀门严密性试验、停机可以进行仿真试验等各种实验控制功能的远程控制，极大地提高了工作效率。
（1）超速试验：运行人员通过CRT画面操作，提升转速使超速保护动作检查撞击子及电气超速保护的动作转速。在做机械超速试验时，DEH电气超速保护的动作值自动由3300r/min改为3390r/min，作为后备超速保护使用。
（2）假并网试验：DEH收到假并网试验隔离刀闸断开信号后，可自动配合电气完成假并网试验。
（3）阀门活动试验和严密性试验：运行人员通过CRT画面操作，可对高、低压调速汽门进行部分行程活动调节和严密性试验。
（4）停机可以进行仿真试验：在DEH仿真模式下，可仿真模拟机组调节、保护、实验等项目功能，进行组态调试和培训员工。
2.4 保护控制功能
（1）当机组解列当转速超速到额定转速的110%时，DEH发出信号，遮断系统动作，快速关闭主汽门和高、低压调速汽门。机组进入惰走过程，同时能够连锁启动交流油泵，达到事故停运目的。
（2）当自容式执行器控制系统故障时，系统仍能控制高低压调速气门、自动主气门迅速关闭，机组进入惰走过程，同时能够连锁启动交流油泵，达到事故停运目的。
（3）当事故状态下，运行人员就地打闸（操作危急保安器），控制系统能够接受打闸信号，控制高低压调速气门、自动主气门迅速关闭，机组进入惰走过程，同时能够连锁启动交流油泵，达到事故停运目的。
3 效果及效益
（1）通过改造机组在负荷控制方面精度明显提高，运行人员可在100kW以内，对机组负荷作出调节。改变了全液压调节时，机组负荷波动大的问题，机组安全性提升。
（2）机组控制实现程序化，运行人员可以按照预订程序，实现机组的启动、停止，降低了手动操作的失误率，使操作更加精准。
（3）改造后各种调节，运行人员只要在控制系统进行操作即可，避免了过去操作时人员接触高温、高压设备管道，提高了运行人员操作时的人身安全性。
制造执行系统范文6
一、规模
按规模大小FMS可分为如下4类：
1.柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、关键技术
1.计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
3.人工智能、 专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。
4.人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、发展趋势
1.FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
2.发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
3.朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。 FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，90年代此种状况仍将会持续下去，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS预计至21世纪才会实现。届时，智能化机械与人之间将相互融合、柔性地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
