震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的功能操作

高潮，劉勛文，劉曉虎，何文，鄧紅峰(新疆天河化工有限公司，新疆 庫車 842000)

1 智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的設計方案

某震源藥柱生產(chǎn)企業(yè)，在初期建廠時沒有綜合考慮后續(xù)發(fā)展中對智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺建設需求，在信息化技術飛速發(fā)展的背景下，對震源藥柱生產(chǎn)提出了更高要求。為保證生產(chǎn)車間各方面數(shù)據(jù)采集的有效性，需要建設起智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺。雖然目前很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都開始建立數(shù)字化生產(chǎn)車間，但不同企業(yè)的產(chǎn)品特性和生產(chǎn)特點存在較大差異，采用的技術也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺建設可參考借鑒的經(jīng)驗和技術有限，需要結合實際情況合理確定。震源裝藥為流水線生產(chǎn)模式，需要硬件信號采集系統(tǒng)和計算機軟件系統(tǒng)，局域網(wǎng)等共同組成。為滿足信號實時采集和傳輸?shù)囊?，考慮實際生產(chǎn)需求采集的數(shù)據(jù)，然后結合目前數(shù)據(jù)采集技術的發(fā)展情況，可選擇基于B/S結構的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來建設智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺。

2 震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的功能操作要點

2.1 智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺登陸界面操作

為保證智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺操作的安全性，在進行遠程登錄查看上位機界面時，需要進行登錄用戶及口令驗證。

2.2 智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺主界面操作

智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺可顯示廠區(qū)工房布局，105-1工房、105-2工房、107-1工房為本期(一期)所開發(fā)控制工程，105-3工房、105-4工房、107-2工房為后期工程預留界面布局。在主畫面中點擊對應工房可直接進入應該工房查看設備運行狀態(tài)，與主菜單快捷圖標功能相同[1]。

2.3 塑化廠房平臺操作

塑化工房界面主要是顯示工房各設備運行、故障、溫度、產(chǎn)量。塑化工房主要設備有塑化機、裝藥機、上殼機、除塵機、熱水循環(huán)系統(tǒng)等。工房設備供電電源和壓縮空氣氣源狀態(tài)顯示，斷電時狀態(tài)顯示為黃色，通電后狀態(tài)時顯示為綠色，壓縮空氣氣源正常時顯示為綠，壓力低時顯示為黃色。塑化機，塑化鍋鍋體上實時顯示鍋內溫度，塑化鍋旋轉電機狀態(tài)指示燈運行時為綠色，停止時為白色，過載時變?yōu)榧t色。裝藥機，裝藥機混料電機狀態(tài)指示，運行時綠色，停止時白色。文字顯示裝藥機運行或停止狀態(tài)，實時顯示裝藥機鍋內溫度，夾套溫度和當前生產(chǎn)間量。上殼機，動態(tài)顯示上殼輸送狀態(tài)，運行時顯示殼體移動。除塵機，動態(tài)顯示除塵機運行狀態(tài)，運行時顯示空氣流動狀態(tài)，除塵機正常時指示燈為灰白色，故障時顯示為紅色。熱水循環(huán)系統(tǒng)，熱水循環(huán)泵運行時顯示熱水流動狀態(tài)，實時顯示水箱水溫和回水管道水溫，以及水泵運行狀態(tài)。懸掛系統(tǒng)，顯示懸掛系統(tǒng)運行/停止/故障狀態(tài)。

2.4 高包塑化工房平臺操作

高包塑化工房監(jiān)視畫面如圖1所示。從圖1中可以看出，高包塑化工房中的運行設備包括：下彈機、熱合機、包裝線設備(開箱機、裝箱機、封箱機)懸掛系統(tǒng)等。下彈機，顯示下彈機運行/停止狀態(tài)，急停狀態(tài)和下彈機運行時相關傳感器狀態(tài)監(jiān)視。下彈機下彈次數(shù)計數(shù)顯示。熱合機，顯示熱合機急停狀態(tài)，系統(tǒng)故障狀態(tài)，10個熱合頭實時加熱溫度和設定溫度，以及熱合頭控制輸出頻率狀態(tài)。包裝線設備，顯示各設備運行、急停狀態(tài)。顯示高包工房下線重量，包裝送出重量(箱數(shù))，計算出高包工房在線存藥量并預警顯示。顯示懸掛系統(tǒng)運行/停止/故障狀態(tài)[2]。

圖1 高包塑化工房監(jiān)視畫面圖

2.5 塑化鍋狀態(tài)操作

在智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺操作中，塑化鍋狀態(tài)主要是通過軟件功能進行操作，塑化鍋溫度上限設定，當塑化鍋實際溫度超過設定保護時，關閉塑化鍋蒸汽加熱閥，顯示超溫關閥，當溫度下降到保護設定溫度以下后恢復運行正常。顯示塑化鍋運行、過載、超溫狀態(tài)。曲線查詢，曲線表中顯示為實時溫度時，當前曲線顯示模式為實時曲線，如需查詢歷史曲線時，步驟如下：(1)點擊歷史/實時按鈕，曲線表格中顯示為歷史溫度；(2)起始時間選擇查詢開始時間，選擇時間長度，選擇時間間隔；(3)按下查詢按鍵，顯示從起始時間開始的時間長度內的歷史溫度曲線圖。

2.6 裝藥機系統(tǒng)操作

智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺中的裝藥機系統(tǒng)具有監(jiān)控、參數(shù)設計、安全聯(lián)鎖等功能，其操作要點為：裝藥機系統(tǒng)監(jiān)控，上位機操作功能與現(xiàn)場人機界面功能基本相同，裝藥機啟動、裝藥機停止、延時停止，上位機操作時需要登錄有上位機操作員權限才能操作。中控急停，具有緊急情況下停止裝藥機運行功能，與現(xiàn)場急停功能相同，上位機界面中點擊中控急停按鈕圖標后，立即彈出急停確認窗口，選擇確認急?！_認后，急停生效，按鈕圖標并閃爍。如需取消急停時，再次按下急停圖標，選擇復位急停止—確認后，恢復正常。點擊裝藥機參數(shù)及聯(lián)鎖按鈕可進入裝藥機參數(shù)設置及安全聯(lián)鎖界面[3]。裝藥機參數(shù)設置，需登錄有上位機操作員權限后，將界面右下角裝藥機參數(shù)設置選擇為“允許”后才能設置參數(shù)，參數(shù)設置功能與現(xiàn)場人機界面功能相同并數(shù)據(jù)同步。上位安全聯(lián)鎖功能，操作條件需滿足以下條件：(1)現(xiàn)場操作箱模式須為手動模式；(2)需登錄有上位機操作員權限；(3)將禁止聯(lián)鎖操作改為允許聯(lián)鎖操作。上位安全聯(lián)鎖操作與現(xiàn)場安全聯(lián)鎖操作方法相同。

2.7 熱合機系統(tǒng)狀態(tài)操作

熱合機系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控界面如圖2所示。從圖2中可以看出，熱合機系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控界面包含監(jiān)控功能有：熱合機運行動態(tài)、分部系統(tǒng)運行狀態(tài)、熱合機溫度設定，溫度顯示、急停狀態(tài)、故障狀態(tài)、超溫狀態(tài)、熱合同安全聯(lián)鎖測試等。熱合機實時運行動態(tài)，機器手運行位置值顯示。熱合機組合系統(tǒng)狀態(tài)，刷油電機、分流皮帶、取藥系統(tǒng)、封口系統(tǒng)、上套系統(tǒng)、鏈板機，運行時指示燈為綠色，停止時為灰色。熱合機急停標志(急停狀態(tài)時為紅)、系統(tǒng)故障標志(有故障時為紅色)、加熱溫度不合格標志(不合格時為黃色)。熱合頭狀態(tài)，系統(tǒng)未自動運行時，可上位機操作單獨選擇打開/關閉某一熱合頭，設定/顯示熱合頭加熱溫度，超溫時對應熱合頭指示燈亮起[4]。熱合機安全聯(lián)鎖測試和急停功能，上位機安全聯(lián)鎖操作與現(xiàn)場安全聯(lián)鎖操作方法相同，熱合機中控急停，按下急停圖標后，立即彈出急停確認窗口，選擇確認急?！_認后，急停生效，急停圖標并閃爍。如需取消急停時，再次按下急停圖標，選擇復位急停止—確認后，恢復正常。

圖2 熱合機系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控界面圖

3 實現(xiàn)震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺各項功能的關鍵技術

3.1 數(shù)據(jù)庫技術

數(shù)據(jù)庫技術是保證震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺各項功能能夠順利實現(xiàn)的關鍵技術，也是保證整個平臺能夠穩(wěn)定運行的關鍵技術。所以在平臺設計和操作中，必須重視數(shù)據(jù)庫技術的應用。Windows是目前應用作為廣泛的操作系統(tǒng)，可立足Windows操作系統(tǒng)，開發(fā)出適合震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的關系型數(shù)據(jù)庫，以便實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動化采集、存儲、分析、處理等，為震源裝藥生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù)支持[5]。

3.2 序列化技術

序列化技術也是保證震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺各項功能高效實現(xiàn)的關鍵技術，其本質是一種用來處理對象流的機制，可將震源藥柱生產(chǎn)形成的數(shù)據(jù)，轉換為二進制數(shù)據(jù)。在一個數(shù)據(jù)轉換中，需要重新構造一個相同的對象，經(jīng)過序列化技術轉換之后的數(shù)據(jù)，能夠更好的運用在網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)傳輸，還能了良好的尺寸到數(shù)據(jù)庫中，不斷積累生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺中可選擇TCP/IP通信的Android客戶端和RFID中間件序列化機制，更好地采集、傳輸、使用各種數(shù)據(jù)。

4 結語

綜上所述，本文采用理論結合實踐的方法，分析了震源藥柱智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的功能操作，分析結果表明，由于震源藥柱生產(chǎn)工藝比較復雜，數(shù)據(jù)采集量大，采集難度大。智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺能夠實現(xiàn)震源藥柱生產(chǎn)全過程的數(shù)據(jù)自動化采集和分析，做好此平臺的功率操作，能夠促使智能化車間數(shù)據(jù)采集平臺的作用和價值得到最大化發(fā)揮，提升震源藥柱的生產(chǎn)質量和效率。