用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統技術方案

本發明專利技術涉及一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，包含生產線管控層，對LED燈智能裝配生產線進行一體化管控；生產線執行控制層，與生產線管控層通過工業以太網連接，對LED燈智能裝配生產線進行執行控制；執行器控制層，與生產線執行控制層通過總線連接，對LED燈智能裝配生產線進行邏輯控制；其中，所述的生產線管控層還與LED燈總裝車間制造執行系統連接，實現智能裝配生產線與LED燈總裝車間的無縫集成。本發明專利技術采用三層級式架構，具有模塊化、柔性化、高可靠、智能化的特點，保證了LED燈智能裝配生產線高效、穩定、柔性的裝配生產。

Integrated control system for LED lamp intelligent assembly line

The invention relates to a method for integrated control system of intelligent LED lamp assembly production line, including production line control layer, the integration of intelligent control LED lamp assembly production line; production line control layer, control layer and production line through the industrial Ethernet, the intelligent LED lamp assembly production line control actuator; the control layer, and production line execution control layer are connected by a bus, the logic control of LED lights intelligent assembly line; wherein, the production line control layer and the LED lamp assembly workshop manufacturing execution system connection, seamless integration of intelligent assembly production line and the LED lamp assembly shop. The invention adopts the three level structure, and has the characteristics of modularization, flexibility, high reliability and intelligence, and ensures the high efficiency, stable and flexible assembly production of the LED lamp intelligent assembly line.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種集成控制系統，具體是指一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，屬于工業自動化

技術介紹
現有技術中，LED燈的能耗約為普通節能燈的三分之一，并且不含有毒有害物質，是新一代節能環保的照明產品。目前，國內LED燈以手工生產模式為主，生產效率低，質量一致性不高。隨著LED燈的普及，市場需求量越來越大，同時企業的用工成本也在不斷攀升，致使自動化生產線受到青睞。目前在國內已經投產使用的LED燈自動裝配生產線已有近百條。LED燈智能裝配生產線是在自動裝配生產線的基礎上，進一步提升自動化、數字化、信息化水平，基于智能車間生產模式，并且結合加入自感知、自適應、自主分析決策等智能功能的新一代裝配生產線。而集成控制系統是LED燈智能裝配生產線的核心子系統。現有的LED燈智能裝配生產線的集成控制系統大多采用基于可編程控制器的通用工業控制系統，僅具備基本邏輯控制功能，達到“機器換人”的目的；但不具備任何智能管控功能，無法應用于新一代智能生產線。現有技術中，中國專利技術專利《LED球泡燈全自動柔性裝配線》，專利申請號為201210440423.6，所公開的裝配線包括光源裝配工作站、電源裝配工作站、燈罩裝配工作站、中間儲料裝置、終端儲料裝置、供料裝置和控制系統。該專利技術專利主要闡述了生產線的機械結構、設備功能、工藝方法，雖然提及控制系統，但控制系統的具體結構、功能、實現方法等并未涉及。并且，該全自動柔性裝配線的控制系統與本專利技術的智能控制系統也存在本質區別。中國專利技術專利《基于ERP的連續染色生產線智能集約控制系統》，專利申請號為201110275907.5，所公開的智能集約控制系統包括車間級監控系統、企業級管理系統、以及用于連接兩者的中間信息管理系統。該專利技術建立基于訂單的工藝模型，使得機床設備工作時能自動調控工藝參數，提高產品質量的穩定性。然而，該智能集約控制系統用于連續染色生產線，無法直接或轉化應用于LED燈的智能裝配生產線。不僅如此，該專利的車間級監控系統、中間信息管理系統、企業級管理系統的結構也與本專利技術存在本質區別。基于上述，針對LED燈智能裝配生產線研發關鍵技術，目前亟需提出一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，采用三層級式架構，具有模塊化、柔性化、高可靠、智能化的特點，保證了LED燈智能裝配生產線高效、穩定、柔性的裝配生產。為了達到上述目的，本專利技術提供一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，包含生產線管控層，對LED燈智能裝配生產線進行一體化管控；生產線執行控制層，與生產線管控層通過工業以太網連接，對LED燈智能裝配生產線進行執行控制；執行器控制層，與生產線執行控制層通過總線連接，對LED燈智能裝配生產線進行邏輯控制；其中，所述的生產線管控層還與LED燈總裝車間制造執行系統連接，實現智能裝配生產線與LED燈總裝車間的無縫集成。所述的生產線管控層包括：工控機，實現LED燈智能裝配生產線的一體化管控；智能感知系統，與工控機通過有線通訊連接，實現LED燈智能裝配生產線的智能感知，包括身份識別、視頻采集、圖像采集、條形碼/二維碼采集和RFID采集，用于操作人員的信息采集、LED燈智能裝配生產線的監控、裝配物料信息的采集；智能監控系統，與工控機通過無線通訊連接，實現LED燈智能裝配生產線的生產狀態的智能監控，用于產品信息、質量信息、生產效率的實時可視化。所述的生產線管控層的工控機內安裝有LED燈智能裝配生產線管控一體化模塊，具體包括：生產狀態監控模塊，對LED燈智能裝配生產線的運行狀態進行監控；質量數據分析模塊，對產品質量數據進行記錄與統計分析；通訊互聯模塊，實現LED燈智能裝配生產線與LED燈總裝車間制造執行系統間的網絡通信；工藝知識庫模塊，設置并存儲LED燈智能裝配生產線的工藝參數；智能感知與信息采集模塊，對智能感知系統進行綜合管控；設備健康檢測與智能維護模塊，對LED燈智能裝配生產線和各控制系統進行健康檢測與智能維護。所述的生產線執行控制層包括：主PLC，通過工業以太網與生產線管控層的工控機實時通信連接；多個從PLC，依次通過總線與主PLC串聯連接；其中，所述的主PLC對所有從PLC的接口進行控制；每個PLC由CPU、IO模塊和網絡接口模塊構成。所述的生產線執行控制層包括：多個PLC，分別通過工業以太網與生產線管控層的工控機實時通信連接，由工控機對各PLC的接口進行協同控制；每個PLC由CPU、IO模塊和網絡接口模塊構成。所述的生產線執行控制層內安裝有LED燈智能裝配生產線執行控制模塊，具體包括：光源裝配單元執行控制模塊，安裝在主PLC中，針對光源裝配單元的上下料工位、壓裝工位、擰螺絲工位、點膠工位進行協同控制；電源裝配單元執行控制模塊，安裝在從PLC中，針對電源裝配單元的上下料工位、壓裝工位、燈頭鉚接工位、通電檢測工位進行協同控制；燈罩裝配單元執行控制模塊，安裝在從PLC中，針對燈罩裝配單元的上下料工位、壓裝工位、點膠工位、成品檢測工位等進行協同控制；生產線系統控制模塊，安裝在主PLC中，針對光源裝配單元、電源裝配單元、燈罩裝配單元間的傳輸接駁進行協同控制；生產線接口控制模塊，安裝在主PLC中，對生產線執行控制層的所有接口進行通信控制；安全控制模塊，安裝在主PLC中，對LED燈智能裝配生產線進行安全控制。所述的執行器控制層包括：分別與生產線執行控制層的各PLC的IO模塊通過IO接口連接的螺絲機控制器、點膠機控制器、自動貨柜控制器、振動料盤控制器、通電檢測控制器、成品檢測控制器，均由PLC執行邏輯控制；分別與生產線執行控制層的各PLC的網絡接口模塊通過總線連接的觸摸屏、機器人控制器、工業相機，均由PLC執行邏輯控制。所述的執行器控制層內安裝有執行器嵌入式控制模塊，具體包括：安裝在觸摸屏內的觸摸屏人機交互模塊、安裝在機器人控制器中的機器人運功控制模塊、安裝在工業相機內的視覺檢測模塊、安裝在螺絲機控制器中的螺絲機執行控制模塊、安裝在點膠機控制器中的點膠機執行控制模塊、安裝在通電檢測控制器中的通電檢測模塊、安裝在自動貨柜控制器中的自動貨柜執行控制模塊、安裝在振動料盤控制器中的振動料盤執行控制模塊、以及安裝在成品檢測控制器中的成品檢測模塊，實現觸摸屏、機器人、視覺檢測、螺絲機、點膠機、通電檢測、自動貨柜、振動料盤、成品檢測的邏輯控制、運動控制、儀器儀表控制。綜上所述，本專利技術所提供的用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，與現有技術相比，具有以下顯著優點和有益效果：1）高效率；通過LED燈智能裝配生產線執行控制模塊和執行器嵌入式控制模塊的優化，提高生產效率，充分發揮生產線機械系統執行能力；2）高可靠；LED燈智能裝配生產線執行控制模塊設置有大量冗余、誤動作保護、防差錯等設計；LED燈智能裝配生產線管控一體化模塊具有生產狀態監控、設備健康檢測與智能維護等功能，實現生產線及生產過程的高可靠性；3）模塊化；集成控制系統采用模塊化設計，層級劃分清晰，接口簡單、明確，不僅易于生產線調試和維護，同時也使生產線具備單元獨立運行和人機混線運行能力；4）智能化；集成控制系統柔性好，支持多產品規格快速切換，生產線管控層具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，包含：生產線管控層，對LED燈智能裝配生產線進行一體化管控；生產線執行控制層，與生產線管控層通過工業以太網連接，對LED燈智能裝配生產線進行執行控制；執行器控制層，與生產線執行控制層通過總線連接，對LED燈智能裝配生產線進行邏輯控制；其中，所述的生產線管控層還與LED燈總裝車間制造執行系統連接，實現智能裝配生產線與LED燈總裝車間的無縫集成。

【技術特征摘要】
1.一種用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，包含：生產線管控層，對LED燈智能裝配生產線進行一體化管控；生產線執行控制層，與生產線管控層通過工業以太網連接，對LED燈智能裝配生產線進行執行控制；執行器控制層，與生產線執行控制層通過總線連接，對LED燈智能裝配生產線進行邏輯控制；其中，所述的生產線管控層還與LED燈總裝車間制造執行系統連接，實現智能裝配生產線與LED燈總裝車間的無縫集成。2.如權利要求1所述的用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，所述的生產線管控層包括：工控機，實現LED燈智能裝配生產線的一體化管控；智能感知系統，與工控機通過有線通訊連接，實現LED燈智能裝配生產線的智能感知，包括身份識別、視頻采集、圖像采集、條形碼/二維碼采集和RFID采集，用于操作人員的信息采集、LED燈智能裝配生產線的監控、裝配物料信息的采集；智能監控系統，與工控機通過無線通訊連接，實現LED燈智能裝配生產線的生產狀態的智能監控，用于產品信息、質量信息、生產效率的實時可視化。3.如權利要求2所述的用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，所述的生產線管控層的工控機內安裝有LED燈智能裝配生產線管控一體化模塊，包括：生產狀態監控模塊，對LED燈智能裝配生產線的運行狀態進行監控；質量數據分析模塊，對產品質量數據進行記錄與統計分析；通訊互聯模塊，實現LED燈智能裝配生產線與LED燈總裝車間制造執行系統間的網絡通信；工藝知識庫模塊，設置并存儲LED燈智能裝配生產線的工藝參數；智能感知與信息采集模塊，對智能感知系統進行綜合管控；設備健康檢測與智能維護模塊，對LED燈智能裝配生產線和各控制系統進行健康檢測與智能維護。4.如權利要求2所述的用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，所述的生產線執行控制層包括：主PLC，通過工業以太網與生產線管控層的工控機實時通信連接；多個從PLC，依次通過總線與主PLC串聯連接；其中，所述的主PLC對所有從PLC的接口進行控制；每個PLC由CPU、IO模塊和網絡接口模塊構成。5.如權利要求2所述的用于LED燈智能裝配生產線的集成控制系統，其特征在于，所述的生產線執行控制層包括：多個PLC，分別通過工業以太...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏臣雋，沈艷，袁靜，陳振中，楊斌，巫婕妤，蔣海峰，
申請(專利權)人：上海無線電設備研究所，
類型：發明
國別省市：上海;31