應用場合(用戶需求)
1. N個工位(N條產線)的生產狀態(tài)采集,包括物料、設備狀態(tài)、產品品質、技術求助四大類;
2. 物料倉庫(供料處) 使用 物料電子看板,顯示產線缺料信息,可帶語音呼叫;
3. 維修室(技術支持處) 使用 設備狀態(tài)(技術求助)電子看板,顯示機器狀態(tài)或求助,可帶語音;
4. 產品品質管理處 使用 品質異常指示電子看板,顯示產品品質狀態(tài),可帶語音呼叫;
5. 整體車間 使用 大型綜合電子看板,顯示所有產線的一到多項狀態(tài)信息,可帶語音呼叫;
6. 綜合辦公室(經理辦公室) 使用 綜合電子看板或液晶電視,顯示所有產線的一到多項狀態(tài)信息;
7. 整體語音呼叫設備,呼叫信息全廠語音播報;
8. 定向信息呼叫功能,設定狀態(tài)發(fā)送信息到設定手機號;
9. 隨身腕表震動提醒功能,設定狀態(tài)發(fā)送信號到設定腕表實現提醒;
10. 隨身智能設備APP呼叫功能,設定狀態(tài)在設定智能設備APP 上彈出呼叫提示;
11. 實時數據查詢與管理功能,用戶通過網絡,可以在用戶端查詢和管理產線的各類實時狀態(tài);
12. 歷史數據查詢與報表統(tǒng)計功能,可查詢歷史數據并匯總生成各類報表。
13. 提供數據共享接口,供其他系統(tǒng)使用生產狀態(tài)數據;
注:其中2-10項,可選其中的一項或多項,各類看板的功能可設計為顯示一項或多項內容。
實施方案(系統(tǒng)結構)
我公司的整個系統(tǒng)使用模塊化結構,分為:數據采集、數據管理、信息發(fā)布和擴展應用4個部分,系統(tǒng)結構拓撲圖如下:
1. 數據采集模塊,是整個系統(tǒng)的數據基礎,必須有準確的原始數據,后續(xù)的數據處理與信息發(fā)布才有準確的數據支持。數據采集模塊的主要設備包括:采集器、采集狀態(tài)顯示設備、按鈕盒、配套傳感器、通信接口等。
2. 數據管理模塊,是整個系統(tǒng)的主要部分,負責數據的接收、處理、存儲、分發(fā)數據到信息發(fā)布部分以及為擴展應用提供數據支持。數據管理模塊主要包括服務器、數據庫、業(yè)務邏輯管理系統(tǒng)、擴展應用服務接口、通信接口等。
3. 信息發(fā)布模塊,主要是將信息通過媒體設備進行發(fā)布,起到提示和呼叫的目的。信息發(fā)布有多種方式,主要分為發(fā)聲和顯示兩類,發(fā)聲主要有語音播報和警音提示。顯示常用的有LED電子看板、液晶電視、信號燈、智能設備APP、手機信息等,可根據現場需求選擇一種或多種做信息發(fā)布。
4. 擴展應用模塊,可獲取第三方設備(如生產機器的PLC中)的數據或第三方系統(tǒng)中的數據作為部分或全部原始數據。也可將己方的數據提供給第三方系統(tǒng)或直接控制第三方的設備。
設備介紹
1、采集器
我公司使用自主研發(fā)的專用采集器(型號名稱KEC-CJR3)做狀態(tài)采集。
? 一臺采集器可同時采集8路信號(超過8路信號時可使用多臺采集器級聯擴展),采集器采集端可連接按鈕、繼電器、光電傳感器、霍爾開關等。
? 采集器自帶RS485接口,可直接與RS485設備連接通信獲取數據。
? 采集器自帶鍵盤接口,可使用鍵盤輸入。
? 采集器自帶4路報警輸出,可接指示燈或繼電器,用于采集信號提示或接收服務器數據做相關動作。
? 采集器自帶紅外遙控接收,可接收遙控器控制信號。
? 采集器自帶無線通信,采集數據通過無線端口或RS485端口上傳到系統(tǒng)服務器。
在典型的應用中,采集器通常連接帶燈按鈕盒,通過按鈕動作進行相關的呼叫。
工作流程(以按鈕方式描述,連接繼電器或傳感器時,繼電器閉合或傳感器有信號與按鈕按下相同):
? 工位上按下A按鈕,采集器檢查到按鈕動作,首先將A按鈕自身的燈亮起。同時將該信號與自身編號(不同的采集器使用不同的編號,用于工位識別)上傳到系統(tǒng)服務器。
? 系統(tǒng)服務器接收到采集器的信號后,立即解析信號數據,保存到數據庫,同時將顯示部分發(fā)送給信息發(fā)布設備。
? 信息發(fā)布設備收到服務器的數據后,立即顯示或發(fā)出語音呼叫。
? 相關人員接收到呼叫后,完成相應的工作,如送料到叫料工位。
? 相關人員完成相應的工作后,工位上按起A按鈕,采集器檢查到按鈕動作,首先將A按鈕自身的燈滅掉,并將信息上傳到系統(tǒng)服務器。
? 系統(tǒng)服務器接收到采集器的數據后,立即解析信號數據,保存到數據庫,一個呼叫流程結束。
數據采集模塊功能擴展
將采集器直接集成到一個微型數碼看板中,并增加一個實際產量計數功能,使用工業(yè)數字功能鍵盤輸入,增加RFID刷卡功能,用于操作員身份識別,使用功能鍵+數字編碼做狀態(tài)輸入,狀態(tài)類型不受限,比如實現不同物料的缺料呼叫等。如下圖所示,可實現工位上更直觀、更精細的的管理。
2、系統(tǒng)服務器
系統(tǒng)服務器硬件需要穩(wěn)定、環(huán)境適應性強、不強調普通服務器大數據量吞吐的特點,但要求對數據或信號的處理有較好的實時性。需要有充足的通信端口,滿足服務器與多種設備的連接通信。 我們選用IPC610工控機作為服務器硬件,符合以上特點。
業(yè)務邏輯管理系統(tǒng)為我公司自主研發(fā)的KecJit.Web管理系統(tǒng),管理系統(tǒng)采用B/S架構,服務器端采用IIS服務器,后臺使用SQL Server 2012數據庫,前端使用IE或其它瀏覽器瀏覽或操作數據。操作管理人員在自己辦公室的電腦上查看數據或進行業(yè)務操作。
管理系統(tǒng)包含:用戶權限管理模塊、信息瀏覽查詢模塊、業(yè)務操作模塊和歷史數據查詢4個模塊
用戶權限管理模塊,系統(tǒng)分三級權限,分別是:普通用戶,可以查詢?yōu)g覽信息;操作員,可以查詢?yōu)g覽信息,計劃編排,業(yè)務操作;管理員,在操作員基礎上可以修改數據,配置設備參數,管理用戶。
信息瀏覽查詢模塊,所有工位的狀態(tài)實時查詢。
業(yè)務操作模塊,計劃的編排與導入(EXCEL文件導入)。業(yè)務呼叫、人員安排、業(yè)務確認、權限管理、數據調整等。
歷史數據查詢模塊,歷史數據查詢、統(tǒng)計以及導出報表。
3、信息發(fā)布(呼叫)設備
點陣電子看板,使用LED點陣屏作為顯示媒體,顯示內容直觀,直接顯示工位名稱,故障類型或是物料名稱,自動排序,多頁時自動翻頁顯示。顯示方式靈活,顯示格式可調。能做綜合顯示。
信號燈陣列指示看板,使用多個信號燈,區(qū)域或矩陣方式排列,與工位區(qū)域(或使用名稱)與工位對應,通過信號燈的亮滅或顏色變換指示工位的呼叫狀態(tài)。結構簡單、指示直觀、功能單一。
液晶電視顯示,色彩豐富、顯示靈活,因電視尺寸與亮度受限,在大車間與遠距離發(fā)布上有所欠缺。
其他發(fā)布設備,語音呼叫、警示聲音、手機信息、智能設備APP等,可獨立或集成到電子看板中。
4、擴展應用接口
管理系統(tǒng)集成WebService服務器接口,供第三方系統(tǒng)獲取數據。
管理系統(tǒng)可從第三方系統(tǒng)的WebService服務器中獲取數據。
管理系統(tǒng)提供ModBusRTU協議接口,包括RS458和TCP,可實現與第三方設備通信。
其他接口與協議可協商定制。