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基于漫游功能的车间级物料小车设计与实现--系统硬件及可视化功能设计
一、选题简介、意义
某智能工厂有自动生产单元调温器体生产单元和偏心垫片生产单元，同时还有用于存放成品或毛坯的智能立体仓库。由于这三个相互独立，生产信息混杂，且立体仓库未能充分利用，从而导致生产混乱，成品信息不明确。因此，在车间增加了智能管控平台，用于协调各生产单元的关系，提高生产效率。考虑到生产的高效性，我们在现有物料小车的基础上增加了车间漫游功能，接收车间内各生产单元的呼车功能，使其能与生产单元的毛坯超市、成品超市及立库信号完成信号对接，产品信息可追溯，可查询等；小车还可与MES系统进行对接，进行信息播报，使信息传递更加简洁明了。作业人员可以通过车载控制系统和MES系统的广播提示完成小车在车间内的调度。该小车的通信是基于无线以太网方式——实现信息交互。高可靠的且基于标准化协议的无限通信网络将能够保证物料小车随时随地发送信息与接收信息。无线通信网络解决方案的引入，不仅增加了物料小车的工作效率，而且会使物料运送小车更具简单性与灵活性。
1.此车运行路径和目的地可以由人手动控制，机动能力强。
2.在通信系统的支持和管理系统的调度下，具有与各种加工设备协调工作，实现物流的柔性控制。
3.载物平台采用了传感器和电气控制系统，可以自动升降，满足不同产品和工作台的需要，适应能力很强。
4.与其它小车相比，虽然初期投资大，但可以大幅降低运输费用，提高工作时效性。从长远来看，符合企业的需要，能够提高企业的经济效益。
 
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
1．课题研究的内容
本文的主要研究目标是基于智能工厂内将无线通信装置在现有物料小车的应用，并且将不同时期的运行状态在HMI中成功体现，也就是说当客观现场需要不同的运行状态，只需在HMI中操作相应的界面即可，充分发挥HMI的交互作用，小车工作人员依据车载显示终端的导航信息，将物料运往相应的目的地。智能工厂内管控平台系统与车间级物料小车基于无线以太网传输方式，实现信息交互。
无线接入点采用SCLANCE W788-1R,车载控制系统接收端采用 SCALANCE W747-1RR客户端，实现物料小车在车间内的漫游功能，使小车在整个车间内都能接收生产单元用车呼叫功能，能与生产单元的毛坯超市、成品超市及立库信号对接，以便需产品流转信息可追溯，可校对，可查询等功能。
2．预期目标
完成系统以下功能：
1）智能工厂内的立库、自动生产单元、手动生产单元等通过以太网方式和智能管控平台建立信号对接，实现信号的交互、处理；
2）物料小车的通信可以采用有线和无线通信方式。有线采用串行通信方式，用RS-422/RS-485接口的通信电缆进行；无线通信采用工业无线局域网进行。在WLAN中，管控平台处是接入点，每个接入点都与其单元中的所有常规节点进行通信，不管它们是固定的还是移动的。小车拥有车载客户端，建立管控平台与物料小车的信息交互，实现小车在车间内的漫游功能。
3）建立车载控制系统，可以实时反应当前网络通信状态、立库数据信息、各工位呼叫情况等等；管控平台主站将接收到的各生产单元的数据信息处理并打包后，通过专用指令发送给物料小车车载控制系统，小车工作人员根据车载显示终端的导航信息，将物料运往相应的目的地。
3.研究步骤
1）制定总体设计方案
2）建立智能管控平台系统
3）硬件选型
4）小车的改造设计
5）物料小车的PLC程序设计
6）车载显示界面的设计
7）系统联调
 三． 设计（论文）体系、结构（大纲）
目录
第一章  绪论
第一节 课题背景及意义
第二节 课题研究的内容
第二章    系统方案的总体设计
第一节 系统整体方案设计思路
第二节 生产单元与小车对接内容
第三章   小车的设计与控制系统硬件选型
第一节 物料小车的总体设计
第二节 控制系统硬件选型
第四章    基于SIMMENS  HMI人机界面的开发与调试
第一节 HMI系统的构建
第二节 HMI各功能界面的的设计
第三节 完成HMI与控制系统对接与调试功能
第五章    漫游通信功能的制定
第一节 工业以太网
第二节 MES系统的简介
第三节 通信网络的制定
第六章   完成系统联调
第七章   总结与展示