專利名稱：一種工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)自動化控制設(shè)備。具體說，是用來對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并進(jìn)行信息管理的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù) 采集與生產(chǎn)流程管理模塊。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量實時參數(shù)與流程管理信息，企業(yè)可以對這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析不斷改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率。工業(yè)中如何能實時有效的記錄下生產(chǎn)數(shù)據(jù)對企業(yè)至關(guān)重要，傳統(tǒng)方式是安排工作人員手工記錄并錄入到電腦中，再進(jìn)行簡單數(shù)據(jù)分析。這樣既增加了工作人員的負(fù)擔(dān)，也不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確實時性與管理的實時反饋。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。很多企業(yè)為了提高在工業(yè)市場中的競爭力購買了先進(jìn)的工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工業(yè)信息系統(tǒng)軟件，管理效率得到大大提高。不過，大部分企業(yè)對企業(yè)信息化設(shè)備改造仍有以下幾點(diǎn)顧慮1)完整改造現(xiàn)有的信息化管理模式往往需要巨大的投入；2)信息采集及管理系統(tǒng)實施復(fù)雜，而且對使用人員要求較高。因此，多數(shù)企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中依然采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)處理。這樣既耗費(fèi)人工，而且出錯率高，也不便于管理者得到實時生產(chǎn)狀況，因而不能及時對生產(chǎn)過程進(jìn)行管理和控制，不利于提升企業(yè)管理效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊。采用該工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，不僅可節(jié)省人工，減少出錯率，而且便于管理者得到實時生產(chǎn)狀況，及時對生產(chǎn)過程進(jìn)行管理和控制，有利于提升企業(yè)管理效率。為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案
本發(fā)明的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊特點(diǎn)是包括生產(chǎn)信息采集終端、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端和上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端間、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端與生產(chǎn)信息采集終端間均通過RS-232通訊接口、RS-485通訊接口或M0DBUS/TCP等通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線連接而成。所述生產(chǎn)信息采集終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的按鍵板、通訊接口模塊、數(shù)碼顯示管和蜂鳴器。所述生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的通訊接口模塊、電源管理模塊和顯示屏。采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)
由上述方案可以看出，由于本發(fā)明包括生產(chǎn)信息采集終端、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端和上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端間、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端與生產(chǎn)信息采集終端間均通過RS-232通訊接口、RS-485通訊接口或M0DBUS/TCP等通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線連接而成。通過計算機(jī)處理生產(chǎn)信息，工作人員只需通過上位監(jiān)控端管理服務(wù)器派發(fā)每個班次的任務(wù)，生產(chǎn)操作人員在工業(yè)現(xiàn)場智能終端接受任務(wù)后，整個系統(tǒng)中各部件進(jìn)行信息交互，智能自動化的實時有效監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括壓機(jī)當(dāng)前溫度，壓機(jī)當(dāng)前壓力，和生產(chǎn)操作人員當(dāng)前生產(chǎn)產(chǎn)品個數(shù)，壓機(jī)已幾分鐘為操作等重要生產(chǎn)實時信息。工作完成后，工作人員在工業(yè)現(xiàn)場智能操作終端點(diǎn)擊“確認(rèn)完工”按鈕，上位監(jiān)控端管理服務(wù)器智能自動記錄下該班次的生產(chǎn)信息包括生產(chǎn)人員名字，工號，生產(chǎn)個數(shù)，是否完工等工業(yè)生產(chǎn)重要數(shù)據(jù)。不僅可節(jié)省人工，減少出錯率，而且便于管理者得到實時生產(chǎn)狀況，及時對生產(chǎn)過程進(jìn)行管理和控制，有利于提升企業(yè)管理效率。


圖I是本發(fā)明的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊示意 圖2是生產(chǎn)信息采集終端示意 圖3是生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端示意 圖4是生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和管理流程圖。
具體實施例方式 如圖I所示，本發(fā)明的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊包括生產(chǎn)信息采集終端、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端和上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端間、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端與生產(chǎn)信息采集終端間均通過RS-232通訊接口之類的通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線連接而成。其中，生產(chǎn)信息采集終端由第一批采集終端PLC、第二批采集終端PLC、第三批采集終端PLC和第N批采集終端PLC組成，生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端由第一現(xiàn)場智能終端、第二現(xiàn)場智能終端、第三現(xiàn)場智能終端和第N現(xiàn)場智能終端組成，上位監(jiān)控端管理服務(wù)器通過RS-232通訊接口分別與第一現(xiàn)場智能終端、第二現(xiàn)場智能終端、第三現(xiàn)場智能終端和第N現(xiàn)場智能終端相連，第一現(xiàn)場智能終端、第二現(xiàn)場智能終端、第三現(xiàn)場智能終端和第N現(xiàn)場智能終端分別借助RS-232通訊接口與第一批采集終端PLC、第二批采集終端PLC、第三批采集終端PLC和第N批采集終端PLC相連。所述生產(chǎn)信息采集終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的按鍵板、通訊接口模塊、數(shù)碼顯示管和蜂鳴器。所述生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的通訊接口模塊、電源管理模塊和顯示屏。工作時，由生產(chǎn)信息采集終端的熱感應(yīng)元件與壓力感應(yīng)元件與生產(chǎn)壓機(jī)連接監(jiān)測生產(chǎn)壓機(jī)的溫度壓力并通過采集終端的數(shù)碼顯示管顯示實時數(shù)據(jù)。生產(chǎn)信息采集終端經(jīng)過數(shù)據(jù)線與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端連接通過RS-485通訊協(xié)議進(jìn)行生產(chǎn)信息交互將采集的工業(yè)數(shù)據(jù)反饋至生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端。上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端經(jīng)過以太網(wǎng)與連接，通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行生產(chǎn)信息的下發(fā)、監(jiān)控，生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端將接收到的生產(chǎn)信息采集終端所反饋的數(shù)據(jù)再通過TCP/IP協(xié)議反饋至上位監(jiān)控端管理服務(wù)器。本發(fā)明生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集及信息管理系統(tǒng)是基于PLC和計算機(jī)技術(shù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集及信息管理系統(tǒng)，其中
生產(chǎn)信息采集終端，用于實時采集生產(chǎn)機(jī)器溫度、壓力、生產(chǎn)數(shù)、不良品類型及不良數(shù)，接收上位監(jiān)控端管理服務(wù)器的指令并將采集的數(shù)據(jù)上傳給上位監(jiān)控端管理服務(wù)器；
生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端，用于接收上位監(jiān)控端管理服務(wù)器下發(fā)的指令并控制顯示屏顯示采集終端數(shù)據(jù)；上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，用于與各采集終端和顯示終端通訊進(jìn)行信息交互，同時將收到的信息保存到數(shù)據(jù)庫，在上位監(jiān)控端管理服務(wù)器主界面以圖表形式顯示生產(chǎn)狀況，為管理員提供信息管理、歷史記錄查詢等功能；
所述多個生產(chǎn)信息采集終端、所述多個現(xiàn)場智能終端與所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器可通過232、485、MODBUS/TCP等通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線構(gòu)成整個工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與流程監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)。上述各模塊中，生產(chǎn)信息采集終端和現(xiàn)場智能終端的核心部分均是ARM控制板，現(xiàn)場智能終端包括相連接的ARM控制板和觸摸顯示屏；上位監(jiān)控端管理服務(wù)器是一臺安裝了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和專門開發(fā)的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)軟件的服務(wù)器。
如圖2所示，所述生產(chǎn)信息采集終端結(jié)構(gòu)包括ARM處理器以及分別與ARM處理器連接的按鍵板、通訊接口模塊、數(shù)碼顯示管及蜂鳴器。ARM處理器用于定時掃描按鍵板上的按鍵，判斷當(dāng)前工作模式，保存生產(chǎn)線信息，并通過通訊接曰模塊與控現(xiàn)場智能終端進(jìn)行信息交互，由配套軟件設(shè)置為生產(chǎn)數(shù)統(tǒng)計、產(chǎn)品類型識別、溫度壓力識別可采集生產(chǎn)數(shù)。如圖3所示，所述生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端包括ARM處理器，以及分別與ARM處理器連接的通訊接口模塊、電源管理模塊和顯示屏。該終端電源管理模塊為顯示屏提供穩(wěn)定可靠的控制電源；ARM處理器通過通訊接口模塊接收上位監(jiān)控端管理服務(wù)器下發(fā)的產(chǎn)品型號、生產(chǎn)數(shù)、計劃數(shù)，和采集終端采集的溫度、壓力等生產(chǎn)信息，控制顯示屏刷新顯示。如圖4所示，本發(fā)明的主要工作流程如下
第一步，系統(tǒng)初始化。上位監(jiān)控端管理服務(wù)器開機(jī)運(yùn)行生產(chǎn)線信息管理系統(tǒng)軟件，管理員登錄系統(tǒng)后首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，根據(jù)生產(chǎn)排程導(dǎo)入當(dāng)天上線的產(chǎn)品類型數(shù)、產(chǎn)品型號、相應(yīng)的生產(chǎn)計劃，查看所有生產(chǎn)信息采集終端和生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端是否進(jìn)入工作模式。確認(rèn)無誤后下發(fā)當(dāng)日生產(chǎn)計劃。第二步，生產(chǎn)信息采集終端通電后處于待機(jī)模式，等待上位監(jiān)控端管理服務(wù)器下發(fā)工作指令。第三步，生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端在待機(jī)模式下收到控制中心管理系統(tǒng)的工作指令后進(jìn)入工作模式，工作人員接受下發(fā)的生產(chǎn)計劃。第四步，生產(chǎn)過程中，如遇到機(jī)器故障或者需要更換操作人員可在生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端觸摸屏上點(diǎn)擊上報故障或任務(wù)轉(zhuǎn)接按鈕進(jìn)行相應(yīng)操作。第五步，進(jìn)入工作模式后，生產(chǎn)信息采集終端實施有效的采集溫度、壓力等生產(chǎn)信息通過通訊接口模塊發(fā)送給生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端。第六步，上位監(jiān)控端管理服務(wù)器實時訪問每個生產(chǎn)線信息采集終端，接收每個生產(chǎn)信息采集終端上傳的數(shù)據(jù)并保存到數(shù)據(jù)庫，上位監(jiān)控端管理服務(wù)器主界面讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新顯示圖表信息。第七步，生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端通電后處于待機(jī)模式，等待接收生產(chǎn)信息采集終端信息。每次收到采集終端信息后刷新顯示屏，實時顯示當(dāng)前產(chǎn)品型號、生產(chǎn)數(shù)，溫度，壓力的生產(chǎn)信息。工作人員可在生產(chǎn)信息智能終端觸摸屏上進(jìn)行溫度設(shè)定值。壓力設(shè)定值，等參數(shù)的設(shè)置，同時上位監(jiān)控端管理系統(tǒng)主界面讀取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新顯示圖表信息。第八步，工作任務(wù)結(jié)束，工作人員驗證是否完成任務(wù)，上位監(jiān)控端管理服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)庫將該工作任務(wù)的生產(chǎn)人姓名，加工個數(shù)，工號，生產(chǎn)時間等生產(chǎn)信息有效記錄。
管理員登陸管理系統(tǒng)軟件，點(diǎn)擊“查尋歷 史記錄”菜單可以按時間、機(jī)器ID等查看生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，其特征在于包括生產(chǎn)信息采集終端、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端和上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端間、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端與生產(chǎn)信息采集終端間均通過RS-232通訊接口、RS-485通訊接口或MODBUS/TCP等通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線連接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，其特征在于所述生產(chǎn)信息采集終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的按鍵板、通訊接口模塊、數(shù)碼顯示管和蜂鳴器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，其特征在于所述生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端包括ARM處理器和分別與ARM處理器連接的通訊接口模塊、電源管理模塊和顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，具體說，是用來對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并進(jìn)行信息管理的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊。其特點(diǎn)是包括生產(chǎn)信息采集終端、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端和上位監(jiān)控端管理服務(wù)器，所述上位監(jiān)控端管理服務(wù)器與生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端間、生產(chǎn)信息現(xiàn)場智能終端與生產(chǎn)信息采集終端間均通過RS-232通訊接口、RS-485通訊接口或MODBUS/TCP等通訊轉(zhuǎn)換組件和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)屏蔽雙絞線連接而成。采用該工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)流程管理模塊，不僅可節(jié)省人工，減少出錯率，而且便于管理者得到實時生產(chǎn)狀況，及時對生產(chǎn)過程進(jìn)行管理和控制，有利于提升企業(yè)管理效率。
文檔編號G05B19/042GK102854823SQ201210329348
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月8日
發(fā)明者李遜, 惠霖杰, 蔣永實 申請人:無錫中科蘇惠自動化技術(shù)有限公司