3。1  数字化车间的组成与特点 10

3。2  能量采集现场总线技术 10

3。3  数字化车间能量管理网络系统设计 11

3。4  智能电表与通信协议 12

3。5  本章小结 14

4  数字化车间能量管理系统软件系统设计 15

4。1  开发环境与技术 15

4。2  数字化车间能量管理软件总体设计 16

4。3  数字化车间能量管理软件功能设计 17

4。4  能量管理统计分析 20

4。5  本章小结 21

结  论 22

致  谢 23

参 考 文 献 24

1  绪论

1。1  研究背景及意义

1。1。1  研究背景

制造业因为其在工业化、国家竞争力方面的重要推动作用，毋庸置疑的成为国民经济发展的基石，是一个国家经济组成中最为重要的组成之一；在经济飞速发展和市场全球化的国际形势下，制造企业如何在严峻的市场竞争中拔得头筹，也一直是大家关注的焦点。

为了加强生产过程中的监控手段，推广应用各种生产管理软件成为了企业生产中的大趋势，信息化技术在制造业的需求内容在不断丰富，应用范围也在逐渐变广，将自动化技术、现代管理技术、信息技术与制造技术相结合是其主要内涵。与此同时，推动了产品设计方法和工具的创新、企业间的协作关系的创新、企业管理模式的创新，实现产品设计制造和制造装备的数控化、企业管理的信息化、咨询服务的网络化、生产过程控制的智能化[1]，让制造业的竞争力得到全面的提升。

但是伴随着信息化应用的深入使用，往往会发现底层数据的缺乏使得对车间的生产监控得不到想象中的效果。由于大量增加的数控机床和生产压力的日益紧迫，企业面临的问题比想象中的更多，例如协议与种类繁多的数控机床不匹配；企业管理层不能及时、准确地得到车间生产数据[2]；无法实现机床用电量的自动获取；不能准确分析工人工作效率；不能制定科学、完善的生产计划等[3]。这些状况将导致机床的运行和用电量得不到及时的监控管理、增加人员工作量、事故发生率增加、生产效率地下的问题，严重影响了制造企业的生产管理。

综合上述内容，我们不难发现底层车间数据的采集是进一步实现信息化的基础，所以对车间制造的电能采集方面的研究也应运而出。在获取车间机床、工人、工件等生产进度方面的用电量数据后，对信息进行分析与处理，才能进一步优化企业的生产管理系统。

1。1。2  研究意义

（1）提供了车间生产调度的基础数据。在保证数据完整性的前提下充分采集车间的工件数据、员工数据、运行参数，并在掌握了工件的完成度的基础上，生产调度可以按照更加准确的生产计划进行计算，保证了调度的及时性和准确性[4]。

（2）降低生产成本。一方面整合多种采集方式，构建完整的数据网络结构，减少劳动者进行繁琐的重复劳动，降低劳动成本；另一方面，实时监控机床的生产状况、及时发现生产过程中的可能出现的问题，也在很大程度上提高了机床的利用率，企业在合理整合资源后，也能从侧面提高生产效率[5]。