物联网作为对生产车间管理的有效手段,近年来在制造业领域中掀起了研究的热潮,长期以来制造业存在“信息化孤岛”现象,当前大多数生产车间设备数据依靠人工采集,造成车间现场的工况信息无法及时、可靠的上传到管理层,同样管理层对设备的生产作业指令也无法及时下达到生产车间,制造执行系统(MES)填补了管理层和控制层的信息断层,数据采集作为连接MES系统与设备的中间环节,同人工采集方式相比,开发低成本、易操作的数据采集系统是新趋势。本文主要研究内容如下:(1)在原有系统的基础上,针对离散型制造业,分析了生产车间现场数据采集的特点,本系统由面向集中排列设备的PLC批量采集和面向点分布设备的Zig Bee无线采集两种方式组成,其中,PLC批量采集系统通过Modbus协议完成数据的传输,针对Zigbee无线方式设计了数据采集节点与服务器端通信协议,实现了数据的实时传递。深入研究了数控机床状态数据采集的关键技术,根据系统要求设计了软、硬件,包括PLC采集模块和Zigbee无线采集模块电路的设计,在软件上设计了数据采集模块和数据处理模块,实现了对上传数据的自动解析和数据校验,同时和数据库端建立实时连接;(2)在数据采集的基础上,本课题中引入组态看板分析设备运行状态数据,结合TOC理论和OEE指标分析设备的历史数据和当前产量数据,并以可视化的方式供管理人员分析;(3)利用上位机程序为PLC配置的同时测试了信号指令的传输效果,搭建了Zigbee测试平台,通过引入协作中继的方法实现了远距离数据的传输,通过对非理想数据传输以及通讯故障等工况的模拟和压力测试,系统表现出良好的自恢复能力;(4)最后,本系统与MBT物料管理系统的集成为MES系统挖掘更深层次的数据价值提供了平台。