卷包车间生产过程数据采集与集控系统
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卷包车间生产过程数据采集与集控系统卷包车间生产过程数据采集与集控系统是指通过采集车间生产过程中的各项数据,并将这些数据进行集中控制和管理的系统。
它能够实时监测车间的运行状态和生产效率,为企业管理层提供决策支持和优化生产流程的依据。
下面将详细介绍卷包车间生产过程数据采集与集控系统的设计与应用。
一、系统设计1.数据采集设备:系统需要配备各种传感器和数据采集设备,用于采集车间生产过程中的各项数据,如温度、湿度、压力、速度、接口位置等。
这些设备要具备高准确度和稳定性,能够实时准确地采集数据。
2.数据传输与存储:采集到的数据需要通过网络传输到数据中心,并进行存储和管理。
传输方式可以采用有线或无线网络传输,数据存储可以用数据库进行管理,以便后续的数据分析和决策支持。
3.数据分析与处理:通过对采集到的数据进行分析和处理,提取有价值的信息。
可以采用数据挖掘和机器学习算法,对数据进行模式识别和异常检测,以及进行生产效率和质量指标的分析,为企业管理层提供决策支持。
4.集控系统:通过数据采集与处理系统,实现对车间生产过程的集中控制。
可以通过远程控制设备,调整生产参数和工艺流程,实现生产过程的优化和自动化控制。
二、系统应用1.实时监测与预警:通过数据采集与集控系统,可以实时监测车间的运行状态和各项指标,并进行实时预警。
当生产参数或指标超出设定范围时,系统可以及时发出报警信号,帮助车间人员及时采取措施,避免生产事故和质量问题的发生。
2.生产过程优化:通过数据分析和处理,可以对生产过程进行优化。
系统可以分析生产参数与产品质量的相关性,找出影响产品质量的关键因素,并进行优化调整。
此外,系统还可以分析生产效率的瓶颈和改进点,提出改进措施,实现生产过程的高效率和高质量。
3.节能减排:通过数据采集与集控系统,可以实时监测车间的能耗情况,分析能耗趋势和节能潜力。
系统可以通过优化生产参数和工艺流程,降低能耗,减少二氧化碳等排放物的排放量,实现环保和可持续发展。
西昌分厂卷包数采系统的设计和应用【摘要】卷包数据采集与集控系统是西昌分厂技改项目中信息化建设的重要内容之一。
其主要适用对象是西昌分厂的卷包车间和相关职能部门的管理人员,该系统应能够实现卷包车间各类设备的数据采集功能、数据存储功能、现场管理功能、机台呼叫功能、现场作业查询,同时集成相关的其它系统。
它是联系卷包底层自动化与mes系统的枢纽,通过其与底层自动化的全面集成,提高管理部门与生产执行部门之间的协同工作能力,保证生产全过程的协调运转,改善车间的生产管理水平,实现生产过程的快速反应与敏捷制造。
本文以西昌分厂卷包数采系统的设计和应用为研究对象,重点对卷包数采系统及相关功能模块的设计和应用进行研究和分析。
【关键词】数采系统 mes 功能模块西昌分厂技术改造项目信息化总体建设分为三层结构,上层为川渝中烟公司erp系统;中间层为mes系统;底层为自动化管控系统。
自动化管控系统共包括制丝管控系统、卷包数据采集与集控系统、物流管控系统、动力能源管控系统四部分。
卷包数据采集与集控系统是联系卷包底层自动化与mes系统的枢纽,通过其与底层自动化的全面集成,提高管理部门与生产执行部门之间的协同工作能力,保证生产全过程的协调运转,改善车间的生产管理水平,实现生产过程的快速反应与敏捷制造。
一、系统应用目标和目的卷包数据采集系统设计的目标是:整合业务数据、掌握生产现状、提供评价依据等多个方面。
(一)整合业务数据数据采集系统建设的目的:整合各环节的生产数据,形成全厂性的生产数据平台、实现数据共享,全面的提供人员、设备、原料、消耗信息。
在此基础上,利用生产计划、进度安排、作业管理等手段,充分整合各项可用资源,实现“资源的准时供给”,通过计划调度、过程控制、过程监视、作业报告及作业分析等手段,将生产过程中作业现场的信息进行全面的集成,建立行之有效的“信息机制”,在过程信息充分或较充分的基础上,有效调度和协调相关作业活动的具体执行,充分发挥各项资源的资源能力,实现“资源能力的持续协同”。
卷包车间生产过程数据采集与集控系统摘要:介绍卷烟卷包车间生产过程数据采集与集控系统的总体框架和关键技术,结合烟草行业信息化的现状,对实施卷包车间生产过程数据采集与集控系统提出自己的观点和建议。
关键词:卷包车间;数据采集与集控;OPC0 引言卷包车间生产过程数据采集与集控系统是卷烟信息化总体建设的重要内容。
卷烟企业信息化总体建设分为三层结构,上层为ERP系统;中间层为MES系统;底层为自动化管控系统。
自动化管控系统共包括制丝管控系统、卷包数采管控系统、物流管控系统、动力能源管控系统四部分。
1 系统总体框架数据采集层通过原机控制终端或另配的数采站,实现各种设备现场数据的实时采集与本地监控。
数据采集层可直接集成WEB应用功能(如现场管理、物流呼叫)。
数据通信层实现现场数采站与数采服务器之间、现场数采站与集控系统之间的双向数据通信。
部署在中控室数采服务器上。
集中监控层通过部署在卷包中控室的软硬件设施,实时汇集各个机台的生产数据,实现车间管理人员对各个机台生产过程的集中监控功能。
在本架构中,集中监控层是以INTOUCH组态软件为平台,实现对整个卷包生产过程的集中监控、调度指挥与统计分析,部署在集控终端上;同时,以wonderware公司的SuiteVoyager为平台,实现WEB发布功能,部署在WEB服务器上。
信息集成层基于厂内局域网,实现卷包生产数据的归档、上传和展示,实现车间过程信息管理,实现与MES、物流等其他系统的集成。
1.1 数据采集层该层的生产设备是由各种不同类型的现场设备组成。
数据采集层针对不同设备特点,量身定制出相应的数据采集策略,实时采集各设备的生产、消耗、设备、质量等数据,并提供标准化的数据通信接口(OPC DA2.0或以上通讯协议),以便I/O Server以组态方式集中实现卷包车间所有设备现场数据的采集与存储。
设备接口层是卷包车间生产过程数据采集与集控系统最重要和最基本的功能。
其软件架构如下图所示。
数据采集系统在卷烟生产过程中的应用作者:戴由宗王玉光来源:《电脑知识与技术》2013年第11期摘要:烟草行业的卷包车间数据采集系统近年来得到了广泛的应用,它为生产制造执行系统(MES)提供了数据支撑,将车间内卷烟机、包装机、封箱机、成型机等数据进行存储、展示和数据分析。
并根据车间的实际管理需求,实现了车间设备管理、生产现场管理、工艺质量管理等。
系统满足了生产信息化开展的需要,提高了卷包车间管理能力以及与生产调度等部门间的信息传递,增强了生产的调度与组织能力的针对性。
推动卷包车间生产管理工作迈上一个新的台阶。
关键词:数据采集系统;数据分析;设备管理;质量工艺管理中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)11-2706-03随着技术的发展,烟草工业企业的卷包车间已经实现了流水线生产,生产过程已经实现自动化,在计划合理、设备动力有保障的条件下,能够有条不紊地进行生产。
近年来,随着中国烟草市场的环境变化和信息技术的广泛应用,一种全新信息化管理软件和数据采集在烟草界正日渐兴起,部分企业陆续开展了车间级的信息化工作,均取得了一定的成效。
不少企业决定在原有零散的信息系统基础上进行全面的整合和升级改造,集成车间现有设备的生产运行数据,并对数据进行统计分析,为管理决策提供有效的保障,同时也为MES(生产制造执行系统)系统提供一个良好的数据平台。
为了迎接信息全球化的挑战、满足生产经营一体化的要求,及时了解车间生产动态、机器运行情况、产量数据统计、员工信息管理,降低产品成本、提升决策水平,根据市场变化和统计生产的产量提升企业的快速反应能力,提高企业数据统计的准确性和生产成本的降低的理念,卷烟企业卷包数采管理系统正在逐步显示其重要的作用。
数据采集系统利用卷接包车间各种设备本身己有的数据接口,建立起面向生产现场的数据采集系统,实现卷包车间各种设备现场数据的实时采集、传送,为生产实时指挥、企业信息管理提供依据。
卷包生产过程数据采集稳定性探究摘要烟草行业车间的数据管理是各卷烟厂信息化管理的重要环节。
本文对卷包车间ZJ17机型的数采稳定性进行了探究。
关键词数据采集;异常信息监控;网络异常;系统点检1 卷包数据采集系统的概述卷烟厂信息系统的自动化集控系统包括制丝控制系统、卷接包数据采集系统、物流控制系统、动力控制系统4个子系统。
其中卷接包数据采集系统是上下层之间用于数据交换的枢纽系统,通过此系统将最底层的控制系统与中心控制系统连接起来,一方面为中心管理部门与一线生产部门建立起协同工作、沟通交流的通道;另一方面为卷烟生产全程的平稳运转,提高车间生产效率和管理水平提供服务和保障。
卷接包数据采集系统主要是为卷包车间所服务,有相关部门的负责人进行直接管理,系统的功能在于对卷包车间的各方面数据进行采集、存储、管理、作业进度查询、运行异常或故障报警等,对其他关联系统也具有集成功能[1]。
2 数采架构2.1 ZJ17数采网络某卷烟厂现有的PROTOS 70(ZJ17)卷接机组,无论是实施改造过的PROTOS 70卷接机组,还是生产的新机ZJ17卷接机组,其控制系统都是S7 400 PLC控制系统,两种不同的控制系统无论在硬件组态方面还是控制方式方面都一致,因此其数据采集方式完全相同,故硬件设备的安装方式全部统一。
2.2 数采机制实时数据采集是把底层数据真实有效的采集至数采站,并快速准确的传输到服务器。
ZJ17机型采用TCP/IP协议,由从IT80工控机采集,采集频率为2s,获取VE、SE、MAX等部位的数据,并保存到本地的xml文件中,以SOAP协议的方式将采集的数据实时传至服务器。
虽然设备千差万别,但其数采技术实现方式都遵循图2所示的流程。
数据采集模块由一对一数据采集程序和数据处理模块组成,不同型号设备的自动化控制器有所区别,由于其设备控制器不同,其数据采集前置设备运行的数据采集软件也不相同。
数采前置设备运行采集程序通过其数据接口模块从现场设备的自动化控制层实时获取各种原始数据,再经过数据处理模块加工处理后形成有效的数据记录。
从基础数据深挖卷烟生产车间数字化管控能力卷烟生产车间作为烟草行业第一线战地,在高质量发展的时代,充当着领头军的作用。
为构建“卷烟生产数据采集、生产过程监控、生产任务执行、卷烟生产车间精益管理”的一体化生产管控平台,卷烟生产车间需要深挖基础数据,借力打造一个强有力的数据采集系统,进一步实现生产管理数字化、生产过程可视化、生产控制智能化。
构建卷烟生产车间数据中心,实现生产过程的透彻感知。
采用数据采集技术和判断策略,实现卷烟生产车间所有单机设备(含各种质量检测装置)和辅联系统各类数据的精准实时全面采集、判定、归集、存储,为各级管理提供数据支撑。
数据业务类型涵盖生产类、消耗类、设备类、质量类、原辅料类、过程控制类等,采用标准OPC通讯技术和实时数据库技术进行基于时序和批次的实时存储,为产品质量追溯和设备评价提供数据支撑。
按机台、班时、工单、牌号进行结构化数据归档,存入关系型业务数据库中,为生产统计、设备管理、质量管理等提供数据服务。
构建信息高速公路,实现全面的互联互通。
打通卷烟生产车间人与人、人与机(系统、料)、机(系统)与机(系统)、机(系统)与料之间信息畅通。
通过接口协议、总线等技术实现与物流管理系统、现场电子看板系统、生产制造执行系统、质量聚合平台系统的数据互联互通。
建立一条生产车间级别的信息高速公路。
为实现“智慧卷烟工厂”奠定坚实的基础。
构建一体化管控平台,实现精准执行,集中控制。
生产作业的优化调度,提供与生产进度同步的实时生产操作安排,让生产组织可管可控。
以工艺平面布局图、单机设备模拟图、工艺段图、子系统图、网络结构图、生产批次运行图、虚拟生产线等多种形式实现卷烟生产车间全部生产过程的监视,实现生产过程的透明化管理。
根据设备动态信息、质量动态信息、生产动态信息等,协同各部门各作业单元高效有序生产,提升快速应变能力。
实现作业的优化调度,提供与生产进度同步的实时生产操作安排。
对网络(总线)状态、I/O通讯状态、数据库连接状态、PLC状态、系统状态、组合启动条件等具有远程诊断功能,可快速定位并排除故障。
1概述1.1.浙江中烟工业有限责任公司宁波制造部卷接包数据采集系统是信息化建设重要内容之一,本系统在宁波制造部卷包车间进行。
卷包数据采集系统是联系卷包自控层与MES系统的枢纽,对提高管理部门与生产执行部门之间的协同工作能力,保证生产全过程的协调运转,改善车间的生产管理水平,实现生产过程的快速反应与敏捷制造,具有重要作用。
1.2.卷接包数据采集系统其主要使用对象是卷接包车间和相关职能部门的管理人员,该系统要求实现卷包车间各类设备的数据采集功能、中控室监视预警、统计分析、现场作业确认或查询等功能,同时集成相关的其他系统。
2.2.1.系统所需的硬件及软件:列出本项目所需工控机和服务器数量(目前巻接包机组共有16台西门子工控机和16台研华工控机)、型号;系统软件;数据库服务器和数据库软件统一由MES项目确定,本项目硬件报价按工控机6台、PC服务器2台以及其他相关硬件设备。
2.2.2.卷接机、包装机、封箱机、成型机以及其他设备的数据采集;其他设备的数据采集包含但不限于以下设备:成型发射机(需控制改造)、缺包检测、条包美容器,CCD(视频成像检测)、缺条检测、条烟输送等。
详细设备范围见本招标文件第3条款。
需要采集数据的设备和系统3.1 成型机系列:上海烟草机械厂KDF2(三菱FX2N-80MT/西门子S7-300) 7台。
HAUNI KDF4 1台。
3.2卷接机PROTOS系列ZJ17(鸿捷源SRM)卷接机组5台其电器控制系统采用S7-400 PLC控制,其设备操作终端具备以太网口,安装了WINDOWS系统,运行由鸿捷源公司开发的终端程序,具有完整的数据采集功能。
德国原装进口的PT 70(SRM90)卷接机组10台。
其SRM系统中具有较为完善的数据采集功能。
设备操作终端通过RS232接口与SRM系统相连,实时显示各种现场报告数据和设置工艺控制参数。
德国原装进口的PT 80E(重量控制系统SRM)卷接机组3台。
基于WinCC实现的卷包除尘监控与数据采集系统郑小珍;王怀杰;吴超【摘要】基于西门子PLCS7-400、PROFINET和WinCC组态软件建立了卷包除尘监控与数据采集系统。
以一个具体的工程实例,讨论了系统的网络结构、数据通讯方法和上位机程序设计思想,介绍了系统的主要功能、特点和应用效果。
%Based on Siemens PLC,Profinet and WinCC HMI software,this paper establishes the supervisory control and data acqui-sition system( SCADA) of centralized air-supply and dust-removal for the eigarette equipment,takes the project of Guangzhou ciga-rette factory for example to discuss,the network structure of system,communication method and software design. and introduces its functions ,characteristics and applied effects in detail.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P193-195)【关键词】监控软件;可编程控制器;卷接设备;除尘【作者】郑小珍;王怀杰;吴超【作者单位】广州卷烟厂,广东广州510385;衡阳三力高科技开发公司,湖南衡阳421001;江苏中烟南京卷烟厂,江苏南京210012【正文语种】中文【中图分类】TP2730 前言卷烟厂内卷接包工序除尘系统是现代卷烟生产中的重要组成部分,是保障卷包车间各类生产设备正常运行的基础。
卷接包除尘系统为各类设备提供生产工艺所需的负压风力,已经成为当前卷包车间技术升级改造工程中的关键环节。
浅析卷接包集控系统作者:晏彬来源:《科技创新导报》2011年第24期摘要:本文对卷烟企业的卷接包集控系统的由来进行了分析,并对系统的结构、配置等做了介绍。
关键词:卷接包配套工艺集控系统中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0051-02在卷烟工业企业出现较早的是制丝集控系统,而卷接包的集控系统是在近几年卷烟厂技术改造中涌现出的新的集控系统,本文着重对卷接包集控系统的由来和结构进行了分析。
1 卷接包集控系统的由来卷接包集控系统是近年卷烟企业采用的一个新的系统,其目的是将与卷接包工艺相关的配套工艺集成到一起,以便更好地卷接包工艺服务。
具体来说,有以下几个方面的因素促成卷接包集控系统的出现:1.1 卷接包工艺由离散型逐步向连续型转变熟悉烟草工艺的都知道,制丝线是一条连续作业的流水生产线,前后工序间有严格的逻辑关系,需要一个集控系统对整条生产线进行集中控制和管理,这就是制丝集控系统出现较早的原因。
而早期的卷接包工艺,主要就是卷接机和包装机,很多配套的工艺都是靠人工来完成,是一个离散型的生产工艺,对集控系统没有太多的需求。
后来一些工艺设备的出现取代了以前需要人工来完成的工艺环节,也就是说通过自动化设备将以前中断的环节衔接起来,使得卷接包工艺逐步从离散型向连续型转变,趋向于流水化作业流程。
如图1所示。
从图1可以看出,以前离散的卷接包工艺通过风力送丝、烟支贮存、条烟提升和输送等设备被连接在一起,形成了流水化作业的连续工作流程。
1.2 卷接包配套工艺日趋复杂随着卷烟工艺的发展,卷接包配套工艺越趋复杂,自动化、智能化程度要求更高。
早期的卷接包工艺就是几台卷接机生产出烟支,再人工转到相应的包装机组生产出条烟就结束,其他如卷接机前的供丝、包装机后的装箱等都靠人工完成,工艺过程简单。
发展到今天,先后出现了风力送丝(或小车送丝)、嘴棒发射和接收、辅料配送、卷接集中工艺除尘和集中吸梗、烟支贮存、条烟提升和输送、自动装封箱等配套设备,使得整个卷接包工艺日趋复杂,这就需要有一个高度自动化、智能化的集控系统来完成对整个工艺流程的统一指挥和调度。
工艺流程中的数据采集与监控系统工业生产的各个环节都需要对数据进行采集与监控,以确保生产过程的稳定性和高效性。
而在工艺流程中,数据采集与监控系统的作用尤为重要。
本文将探讨工艺流程中的数据采集与监控系统的重要性以及其在实际应用中的一些案例。
一、数据采集与监控系统的重要性工艺流程中的数据采集与监控系统对于企业的生产管理具有重要的意义。
首先,数据采集与监控系统可以实时获取到生产线上的各项数据,并进行实时监测。
通过对生产数据的实时监控,企业可以及时了解生产线的运行状况,避免潜在的问题发生,提高生产效率。
其次,数据采集与监控系统可以对生产数据进行分析和统计,为企业的决策提供有力的支持。
通过对历史数据的分析,企业可以了解到生产线上的问题和瓶颈,并针对性地进行改进和优化。
这样不仅可以降低生产成本,还可以提升产品的质量和竞争力。
最后,数据采集与监控系统是实现智能制造的重要基础。
随着工业互联网的发展,越来越多的企业开始实施智能制造转型。
而数据采集与监控系统可以实现设备之间的信息传递和共享,实现全面自动化的生产过程,提高生产线的灵活性和响应能力。
二、数据采集与监控系统在实际应用中的案例1. 智能工厂实时监控系统智能工厂是利用物联网、云计算等技术实现的全面自动化的生产环境。
在智能工厂中,数据采集与监控系统起到了关键的作用。
通过传感器和监控设备实时采集生产数据,系统可以对设备运行状态、产品质量等进行监控,并能及时发出预警信息。
这样一方面可以减少人为错误,另一方面可以提高生产效率和产品质量。
2. 制药工艺流程的数据采集与监控在制药行业,工艺流程的数据采集与监控对于药品质量的保证至关重要。
通过在生产过程中设置传感器和控制器,可以实时监测制药设备的运行状态和关键参数。
同时,系统还可以采集药品的质量指标和环境参数等数据,以确保药品的质量符合标准要求。
这样可以提高药品的生产效率和一致性,确保药品的安全性和有效性。
3. 食品加工流程的数据采集与监控在食品加工行业中,数据采集与监控系统可以帮助企业实现对加工环节的全面掌控。
卷包车间实现数据采集的作用与意义【摘要】本篇文章涉及卷接包数据采集与管理系统,就是以卷接包设备为主,将卷接包车间有关产量、消耗、质量、物流以及设备本身的数据进行采集、存储、查询分析,利用软件功能对卷烟厂内部卷接包设备的生产、质量、物耗数据实时采集,与管理系统业务需求对比分析,主要功能是:具体包括基础数据、生产数据查询分析、生产调度、现场管理、工单管理、质量查询、监控与异常报警、系统管理等功能。
为实现和完善全厂、集团公司内部制造执行系统,提供数据基础和技术支撑。
【关键词】卷接包数据采集;内部制造执行系统;信息孤岛;应用集成遵循“信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的战略目标,烟草行业各个公司和卷烟厂都在规划着各种形式的信息化建设,其中卷接包数据采集与管理系统,就是以卷接包设备为主,将卷接包车间有关产量、消耗、质量、物流以及设备本身的数据进行采集、存储、查询分析,利用软件功能对卷烟厂内部卷接包设备的生产、质量、物耗数据实时采集,与管理系统业务需求对比分析,主要功能是:具体包括基础数据、生产数据查询分析、生产调度、现场管理、工单管理、质量查询、监控与异常报警、系统管理等功能。
为实现和完善全厂、集团公司内部制造执行系统,提供数据基础和技术支撑。
应用集成是卷烟厂卷接包数据采集与管理系统建设的重要内容,通过应用集成可以消除管理层与自动化层的信息孤岛,使卷烟厂卷接包数据采集与管理系统在企业信息化建设当中,真正起到承上启下的桥梁作用,实现信息共享。
卷接包数据采集与管理系统是联系卷包底层自动化与内部制造执行系统的枢纽,是支撑内部制造执行系统实施必不可少的系统之一。
卷包车间数据采集与管理系统是联系车间底层自动化控制系统与上层管理信息系统的枢纽,通过其与底层自动化系统全面集成为基础,集卷包车间各工序段的生产过程监控与生产管理、质量管理、设备管理、现场管理、生产统计、人员管理、办公文档管理等业务管理为一体的信息管理系统。
制丝线实时数据采集与控制系统摘要:数据采集与控制系统在烟草行业的MES(Manufacturing ExecutionSystem)中具有重要作用。
为适应烟草行业信息化迅速发展的需要,改进烟草生产实践中存在的一些问题,针对烟草制丝线,提出了新的数据采集与控制系统方案,并对该系统的结构、功能作了框架性论述,着重阐述了对采集数据信息的分析、处理和展示以及控制指令的下达。
关键词:制丝线;数据采集与控制;烟草行业;制造执行系统0引言卷烟厂作为典型的混合流程制造型企业,其信息化技术改造经历了以生产自动化、管理信息化和基于企业资源计划的CIMS为主要内容的发展阶段。
随着烟草制造信息化建设的不断深入和发展,烟草制造企业呈现出:生产能力强、生产自动化程度高、企业管理信息系统先进等特点。
但是企业上层计划缺乏有效的下层实时信息支持、下层控制环节缺乏上层优化的调度与协调,从而出现“信息孤岛”现象。
在这种情况下,面向企业过程控制层的制造执行系统(MES)应运而生,在MES系统中,实时数据采集与控制系统作为现场自动化控制设备和管理层之间的信息纽带,成为烟草工业信息化建设的重点。
本文结合烟草工业数据采集与控制系统的特点,以某烟厂为例介绍了数据采集与控制系统在烟厂制丝线上的应用情况,并对一些关键技术做的深入研究。
1烟草行业数据采集与控制系统特点烟草工业企业的制丝设备控制系统以及动力能源控制系统属于过程控制系统,卷包设备控制系统属于运动控制系统。
近年来,制丝设备和动力能源的控制系统普遍采用了现场总线技术,形成分散控制、集中管理和监控的管控一体化模式。
制丝流水线和动力能源车间上没有现场操作站,操作人员在控制室利用上位机进行集中监控。
随着现场总线和CNC控制技术的发展,一些最新引进的卷包设备采用IPC的SOFT—PLC技术替代了PLC控制,现场操作站采用标准计算机。
卷包设备本身自动化程度较高,控制系统复杂,每台设备都有单独的控制系统和本地操作站。
数据采集在卷接包生产过程的应用摘要:卷接包数据采集系统是企业生产执行系统(mes)的重要组成部分,也是企业信息化的基础。
该系统实现以下几个目标:1)实现卷接包工序各种设备现场数据的全面、准确、实时采集;2)实现现场管理的信息化,规范和强化现场管理; 3)以数据采集为基础,搭建一个车间级的生产指挥调度中心,通过对设备运行情况、生产过程、产品质量的实时监控与分析,科学实时对生产进行指挥调度,确保生产的有序和可控;4)实现与mes系统等企业信息系统的全面数据集成,最终实现制造数字化的总体目标。
根据系统的总体建设目标,该系统主要功能包括数据采集、现场管理、过程监控以及mes集成与执行。
关键词:数据采集;生产执行系统(mes);过程监控中图分类号:tp393 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)05-1017-031 系统概述卷接包数据采集系统是企业生产执行系统(mes)的重要组成部分,也是企业信息化的基础。
本系统建立了一套面向整个卷接包工序的现场设备数据采集系统,实时、准确地采集现场设备的各种生产、设备、质量、消耗数据,为企业各级管理提供卷包数据服务。
以车间数据采集为基础,建立一个车间级的生产指挥调度中心。
通过对各设备运行情况的实时监控和分析,科学、及时地对现场生产进行调度指挥,确保生产的有序和可控。
2 卷包数采系统体系结构系统架构总体设计思路:多层架构,分布部署,信息一体;数据驱动,双流结合,无缝集成;模型驱动,产品设计,快速扩展;上下关联,信息联动,智能调度。
在系统应用部署上,分为设备采集接口层、业务处理与数据服务层、业务表现层和信息集成层等多级应用,底层为设备自动化层。
在信息架构上构建企业级实时数据应用集成和业务数据应用集成,分别满足实时指挥调度与非实时业务管理的需要。
实时数据以自动化控制点、实时数据交换平台(opc server)为中枢,以企业级实时数据为基础,提供符合国际规范的opc接口,满足实时数据共享的需要;业务数据以应用数据库(oracle)、业务数据交换平台(web service 技术、消息中间件技术平台mq)等为中枢,以企业级应用服务或信息交换平台为基础,提供基于soa架构的企业集成能力,进行数据交换、海量存储、数据处理等。
卷包车间生产过程数据采集与集控系统李新建 黄 亮 刘艳超(武汉问道信息技术有限公司 湖北 武汉 430030)摘 要: 介绍卷烟企业卷包车间生产过程数据采集与集控系统的总体框架和关键技术,结合烟草行业信息化的现状,对实施卷包车间生产过程数据采集与集控系统提出自己的观点和建议。
关键词: 卷包车间;数据采集与集控;OPC中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1110089-02对整个卷包生产过程的集中监控、调度指挥与统计分析,部署0 引言在集控终端上;同时,以wonderware公司的SuiteVoyager为平卷包车间生产过程数据采集与集控系统是卷烟企业信息化台,实现WEB发布功能,部署在WEB服务器上。
信息集成层基于总体建设的重要内容。
卷烟企业信息化总体建设分为三层结厂内局域网,实现卷包生产数据的归档、上传和展示,实现车构,上层为ERP系统;中间层为MES系统;底层为自动化管控系间过程信息管理,实现与MES、物流等其他系统的集成。
统。
自动化管控系统共包括制丝管控系统、卷包数采管控系 1.1 数据采集层统、物流管控系统、动力能源管控系统四部分。
该层的生产设备是由各种不同类型的现场设备组成。
数据卷包车间生产过程数据采集与集控系统是企业制造执行系采集层针对不同设备特点,量身定制出相应的数据采集策略,统(MES)的基础,是联系卷包底层自动化与MES系统的枢纽。
实时采集各设备的生产、消耗、设备、质量等数据,并提供标系统通过对卷接包工序所有设备全面、实时、准确的数据采准化的数据通信接口(OPC DA2.0或以上通讯协议),以便I/O 集,通过其与底层自动化的有机集成,实现对卷包生产过程、Server以组态方式集中实现卷包车间所有设备现场数据的采集产品质量和设备运行状况的全过程、实时和有效的控制,提高与存储。
设备接口层是卷包车间生产过程数据采集与集控系统管理部门与生产执行部门之间的协同工作能力,保证生产全过最重要和最基本的功能。
其软件架构如下图所示。
程的协调运转,改善车间的生产管理水平,实现生产过程的快速反应与敏捷制造[7]。
1 系统总体框架卷包车间生产过程数据采集与集控系统从软件架构上可以分为四个层次,分别是数据采集层、数据通信层、集中监控层、信息集成层。
总体软件体系结构如下图所示:1.2 数据通信层现场数采站与数采服务器之间采用工业以太网连接,数据通信层实现现场数采站与数采服务器之间的双向数据交换。
1.3 集中监控层集中监控层以数据采集为基础,以Wonderware的INTOUCH10.0为核心,配备IndustrialSQL Server(与MES系统共享)为历史数据库,以及SuiteVoyager2.6门户网站服务器,构建卷接包数据采集集控系统,分层次(工序、单元、机台)实时监控各工序/设备(车间、班组)的生产进度、生产的牌号、计划产量、当前产量;实时监控各生产设备运行状态、开停情况、故障次数、数据采集层通过原机控制终端或另配的数采站,实现各种设备现场数据的实时采集与本地监控。
数据采集层可直接集成WEB应用功能(如现场管理、物流呼叫)。
数据通信层实现现场数采站与数采服务器之间、现场数采站与集控系统之间的双向数据通信。
部署在中控室数采服务器上。
集中监控层通过部署在卷包中控室的软硬件设施,实时汇集各个机台的生产数据,实现车间管理人员对各个机台生产过程的集中监控功能。
在本架构中,集中监控层是以INTOUCH组态软件为平台,实现故障原因等运行情况;实时监控各生产环节加工质量及在线工艺控制水平,发现异常,及时报警;下达生产控制指令、指挥机台正确生产。
1.4 信息集成层卷包车间生产过程数据采集与集控系统是企业信息化的一个重要组成部分,必须遵循企业信息化的总体规范和编码要求,实现与MES系统、制丝储丝、除尘风送、条烟输送、车间环境、物流、质检等系统的全面集成。
我采用先进成熟的技术手段,遵照国际通用的软硬件信息集成规范和企业统一采用的集成应用技术及平台,根据相关应2)采用模块化结构,大大加快了开发的速度,升级维护更加用系统的业务需求,定制相应的信息集成接口应用服务逻辑,方便;3)遵循通用的接口标准,具有良好的扩充性和集成性。
2.4 集控软件平台技术通过卷包车间生产过程数据采集与集控系统专用集成框架体系,灵活配置,并随着企业应用业务的扩展自动伸缩,实现企以Wonderware的INTOUCH10.0为核心,配备IndustrialSQL 业整体信息化框架内的信息共享、业务模式变更随动与协同应Server(与MES系统共享)为历史数据库,以及SuiteVoyager 用集成[3-6]。
2.6门户网站服务器,构建卷接包数据采集集控系统,实现工厂自动化和信息架构的灵活统一。
使用Wonderware产品,提供2 关键技术全新的一层实时数据获取、报警与事件管理、数据处理服务及2.1 OPC技术协作开发功能,提高系统先进性和部署扩展的能力。
OPC全称是OLE for Process Control,是过程控制业中的3 体会与建议新兴标准,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。
在过去,为了存取现场设备的数据信息,从目前烟草行业信息化建设的现状看,企业在部署信息化每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。
由于现场系统时,对整个企业的信息化缺乏统一规划。
信息系统规划设设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发计时,信息接口定义不够清晰,各系统功能划分不明确, 缺乏商带来了巨大的工作负担。
通常这样也不能满足工作的实际需规范统一的数据交换规则。
因此,卷包车间生产过程数据采集要,系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、与集控系统项目的建设,应纳入到整个企业的信息化建设中,开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。
在这种情况进行统一规划[1]。
下,OPC标准应运而生。
OPC以OLE/COM/DCOM机制作为应用程序从早期其它卷烟企业实施的数据采集系统看,数据采集与级的通信标准,采用客户/服务器模式,把开发访问接口的任务上传实时性都不高。
我在设计卷包车间生产过程数据采集与集放在硬件生产厂家或第三方厂家,以OPC服务器的形式提供给控系统项目时,充分运行了OPC、实时数据库等新技术,极大用户,解决了软、硬件厂商的矛盾,完成了系统的集成,提高的提高了数采数据上传通讯时效性与车间过程管理功能界面的了系统的开放性和互操作性[8]。
实时数据获取能力。
卷包车间生产过程数据采集与集控系统运用OPC技术,极从系统的应用效果看,数据的利用效率不高,专业分析功大地简化了与设备通信的复杂性,提高了与设备通信的实时能不够深入,可以考虑引进工业级实时数据存储与历史追溯以性,使系统具有极高的可维护性与可扩展性。
及SPC分析等技术,为操作层和管理层提供更加强有力的帮助。
2.2 复杂报表统计技术 4 结束语基于生产数据的统计报表,不再是简单的数据累加的过卷烟企业卷包车间生产过程数据采集与集控系统在实施过程,不但要从海量的生产历史数据中按照科学的采样运算模式程中,应建立有效的项目组织、配备相应的人员承担有关工抽取数据,还要提供灵活多样的方式,把各种业务数据相关作,明确分工,明确职责,这是工程成功的重要基础。
同时,连,实现层层数据挖掘的在线分析功能。
应充分借荐其它烟草企业的实施经验,不断进行改造完善[2]。
PEM提供一套可以应用于Wonderware®IndustrialApplication Server的应用对象模板。
当一个特定的生产事件参考文献:[1]接道良,卷包车间的自动数据采集系统,烟草科技,2005发生时,每个PEM对象将一系列的生产属性记录下来。
与每个(7):17-20.对象有关的生产属性随着对象的功能而变化,获取必要的信息[2]何善君、陈志平,卷包车间数据采集系统的设计与应用,烟草科来描述生产事件。
在这个过程中,系统可以间歇的运算并记录技,2009(10):26-29.工艺分析要求的数据。
[3]陈建明、崔志明,烟草行业综合业务管理信息系统的设计与实在SuiteVoyager门户内的PEM报表组件允许用户将生产历现,苏州大学学报(自然科学),2002(18):25-26.史与广泛的其它重要的工厂信息相关联,这些信息包括:实时[4]张思荣,烟草企业的信息化与电子商务,烟草科技,2002和历史的生产数据,关键性能指标(KPIs),实时的统计过程(5):14-15.控制(SPC)图表,设备停机信息,整体设备效率(OEE)计算[5]袁可风、袁茜,管理信息系统的开发与应用,江西科学,2001和批量管理信息。
(19):34-237.2.3 数采软件平台技术[6]乐观、陈震峰、姚鹤,烟草行业网站信息动态发布与管理,烟草卷包数采软件(数采站)设计的总目标是:实现现场数据科技,2003(2):8-11.的全面、实时、准确采集;现场操作界面友好,操作简单方[7]王鹏,生产执行系统(MES)在烟草行业中的应用,烟草科技,便;良好的扩充性和可维护性。
2003(3):15-17.虽然卷包数采设备型号千差万别,但软件功能基本上是相[8]OPC FOUNDATION.Data Access Automation Interface Standard 同的,采用通用的数采软件平台进行设计开发,可带来以下好Version 2.05.[DB/OL].[2002-06-28] .处:1)保证了各设备数采软件界面风格一致,操作模式一致;出版社,2010.了海岛微电网保护的一些特性,分析海岛微电网继电保护系统[2]张宗包、袁荣湘,微电网继电保护方法探讨[J].电力系统保护与结构的基础上提出了如何确定整定值的方法。
最后分析各个故控制,2010,38(18),204-208.障产生后,系统如何快速发现与切除故障。
探讨建立一种采用先进的通讯设备,能够不断适应微电源变化的继电保护系统。
该继电保护系统能够高效地对海岛微电网系统进行保护,保障电力的正常供应。
参考文献:[1]张建华、黄伟,微电网运行控制与保护技术[M].北京:中国电力[3]胡成志、卢继平、胡利华、冉力,分布式电源对配电网继电保护影响的分析[J].重庆大学学报(自然学报),2006,29(8).[4]Nikkhajoei H,Lasseter R. H. Microgrid protection[C].Power Engineering Society General Meeting.2007.[5]HAl-Nasseri,M A Redfern R.O'Gorman,Protecting Micro-gridSystems containing Solid-State Converter Generation.(上接第88页)。