CN102854823A - 一种工业生产数据采集与生产流程管理模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业生产数据采集与生产流程管理模块，具体说，是用来对生产数据进行采集并进行信息管理的工业生产数据采集与生产流程管理模块。其特点是包括生产信息采集终端、生产信息现场智能终端和上位监控端管理服务器，所述上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端间、生产信息现场智能终端与生产信息采集终端间均通过RS-232通讯接口、RS-485通讯接口或MODBUS/TCP等通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线连接而成。采用该工业生产数据采集与生产流程管理模块，不仅可节省人工，减少出错率，而且便于管理者得到实时生产状况，及时对生产过程进行管理和控制，有利于提升企业管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产自动化控制设备。具体说，是用来对生产数据进行采集并进行信息管理的工业生产数据采集与生产流程管理模块。
背景技术
工业生产过程会产生大量实时参数与流程管理信息，企业可以对这些生产数据进行分析不断改进工业生产方式，提高生产效率。工业中如何能实时有效的记录下生产数据对企业至关重要，传统方式是安排工作人员手工记录并录入到电脑中，再进行简单数据分析。这样既增加了工作人员的负担，也不能保证数据的准确实时性与管理的实时反馈。
随着信息技术的发展，信息技术在工业中的应用越来越广泛。很多企业为了提高在工业市场中的竞争力购买了先进的工业用网络设备和工业信息系统软件，管理效率得到大大提高。不过，大部分企业对企业信息化设备改造仍有以下几点顾虑：1)完整改造现有的信息化管理模式往往需要巨大的投入；2)信息采集及管理系统实施复杂，而且对使用人员要求较高。因此，多数企业在工业生产中依然采用传统方式进行生产数据的采集和数据处理。这样既耗费人工，而且出错率高，也不便于管理者得到实时生产状况，因而不能及时对生产过程进行管理和控制，不利于提升企业管理效率。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种工业生产数据采集与生产流程管理模块。采用该工业生产数据采集与生产流程管理模块，不仅可节省人工，减少出错率，而且便于管理者得到实时生产状况，及时对生产过程进行管理和控制，有利于提升企业管理效率。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的工业生产数据采集与生产流程管理模块特点是包括生产信息采集终端、生产信息现场智能终端和上位监控端管理服务器，所述上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端间、生产信息现场智能终端与生产信息采集终端间均通过RS-232通讯接口、RS-485通讯接口或MODBUS/TCP等通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线连接而成。
所述生产信息采集终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的按键板、通讯接口模块、数码显示管和蜂鸣器。
所述生产信息现场智能终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的通讯接口模块、电源管理模块和显示屏。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，由于本发明包括生产信息采集终端、生产信息现场智能终端和上位监控端管理服务器，所述上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端间、生产信息现场智能终端与生产信息采集终端间均通过RS-232通讯接口、RS-485通讯接口或MODBUS/TCP等通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线连接而成。通过计算机处理生产信息，工作人员只需通过上位监控端管理服务器派发每个班次的任务，生产操作人员在工业现场智能终端接受任务后，整个系统中各部件进行信息交互，智能自动化的实时有效监控生产数据包括压机当前温度，压机当前压力，和生产操作人员当前生产产品个数，压机已几分钟为操作等重要生产实时信息。工作完成后，工作人员在工业现场智能操作终端点击“确认完工”按钮，上位监控端管理服务器智能自动记录下该班次的生产信息包括生产人员名字，工号，生产个数，是否完工等工业生产重要数据。不仅可节省人工，减少出错率，而且便于管理者得到实时生产状况，及时对生产过程进行管理和控制，有利于提升企业管理效率。
附图说明
图l是本发明的工业生产数据采集与生产流程管理模块示意图；
图2是生产信息采集终端示意图；
图3是生产信息现场智能终端示意图；
图4是生产数据采集和管理流程图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的工业生产数据采集与生产流程管理模块包括生产信息采集终端、生产信息现场智能终端和上位监控端管理服务器，所述上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端间、生产信息现场智能终端与生产信息采集终端间均通过RS-232通讯接口之类的通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线连接而成。
其中，生产信息采集终端由第一批采集终端PLC、第二批采集终端PLC、第三批采集终端PLC和第N批采集终端PLC组成，生产信息现场智能终端由第一现场智能终端、第二现场智能终端、第三现场智能终端和第N现场智能终端组成，上位监控端管理服务器通过RS-232通讯接口分别与第一现场智能终端、第二现场智能终端、第三现场智能终端和第N现场智能终端相连，第一现场智能终端、第二现场智能终端、第三现场智能终端和第N现场智能终端分别借助RS-232通讯接口与第一批采集终端PLC、第二批采集终端PLC、第三批采集终端PLC和第N批采集终端PLC相连。
所述生产信息采集终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的按键板、通讯接口模块、数码显示管和蜂鸣器。所述生产信息现场智能终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的通讯接口模块、电源管理模块和显示屏。
工作时，由生产信息采集终端的热感应元件与压力感应元件与生产压机连接监测生产压机的温度压力并通过采集终端的数码显示管显示实时数据。生产信息采集终端经过数据线与生产信息现场智能终端连接通过RS-485通讯协议进行生产信息交互将采集的工业数据反馈至生产信息现场智能终端。上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端经过以太网与连接，通过TCP/IP协议进行生产信息的下发、监控，生产信息现场智能终端将接收到的生产信息采集终端所反馈的数据再通过TCP/IP协议反馈至上位监控端管理服务器。本发明生产线数据采集及信息管理系统是基于PLC和计算机技术的生产数据采集及信息管理系统，其中：
生产信息采集终端，用于实时采集生产机器温度、压力、生产数、不良品类型及不良数，接收上位监控端管理服务器的指令并将采集的数据上传给上位监控端管理服务器；
生产信息现场智能终端，用于接收上位监控端管理服务器下发的指令并控制显示屏显示采集终端数据；
上位监控端管理服务器，用于与各采集终端和显示终端通讯进行信息交互，同时将收到的信息保存到数据库，在上位监控端管理服务器主界面以图表形式显示生产状况，为管理员提供信息管理、历史记录查询等功能；
所述多个生产信息采集终端、所述多个现场智能终端与所述上位监控端管理服务器可通过232、485、MODBUS/TCP等通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线构成整个工业生产数据采集与流程监控管理网络。
上述各模块中，生产信息采集终端和现场智能终端的核心部分均是ARM控制板，现场智能终端包括相连接的ARM控制板和触摸显示屏；上位监控端管理服务器是一台安装了数据库管理系统和专门开发的生产信息管理系统软件的服务器。
如图2所示，所述生产信息采集终端结构包括ARM处理器以及分别与ARM处理器连接的按键板、通讯接口模块、数码显示管及蜂鸣器。ARM处理器用于定时扫描按键板上的按键，判断当前工作模式，保存生产线信息，并通过通讯接曰模块与控现场智能终端进行信息交互，由配套软件设置为生产数统计、产品类型识别、温度压力识别可采集生产数。
如图3所示，所述生产信息现场智能终端包括ARM处理器，以及分别与ARM处理器连接的通讯接口模块、电源管理模块和显示屏。该终端电源管理模块为显示屏提供稳定可靠的控制电源；ARM处理器通过通讯接口模块接收上位监控端管理服务器下发的产品型号、生产数、计划数，和采集终端采集的温度、压力等生产信息，控制显示屏刷新显示。
如图4所示，本发明的主要工作流程如下：
第一步，系统初始化。上位监控端管理服务器开机运行生产线信息管理系统软件，管理员登录系统后首先进行系统初始化，根据生产排程导入当天上线的产品类型数、产品型号、相应的生产计划，查看所有生产信息采集终端和生产信息现场智能终端是否进入工作模式。确认无误后下发当日生产计划。
第二步，生产信息采集终端通电后处于待机模式，等待上位监控端管理服务器下发工作指令。
第三步，生产信息现场智能终端在待机模式下收到控制中心管理系统的工作指令后进入工作模式，工作人员接受下发的生产计划。
第四步，生产过程中，如遇到机器故障或者需要更换操作人员可在生产信息现场智能终端触摸屏上点击上报故障或任务转接按钮进行相应操作。
第五步，进入工作模式后，生产信息采集终端实施有效的采集温度、压力等生产信息通过通讯接口模块发送给生产信息现场智能终端。
第六步，上位监控端管理服务器实时访问每个生产线信息采集终端，接收每个生产信息采集终端上传的数据并保存到数据库，上位监控端管理服务器主界面读取数据库数据更新显示图表信息。
第七步，生产信息现场智能终端通电后处于待机模式，等待接收生产信息采集终端信息。每次收到采集终端信息后刷新显示屏，实时显示当前产品型号、生产数，温度，压力的生产信息。工作人员可在生产信息智能终端触摸屏上进行温度设定值。压力设定值，等参数的设置，同时上位监控端管理系统主界面读取数据库数据更新显示图表信息。
第八步，工作任务结束，工作人员验证是否完成任务，上位监控端管理服务器后台数据库将该工作任务的生产人姓名，加工个数，工号，生产时间等生产信息有效记录。
管理员登陆管理系统软件，点击“查寻历史记录”菜单可以按时间、机器ID等查看生产数据。
Claims (3)
1.一种工业生产数据采集与生产流程管理模块，其特征在于包括生产信息采集终端、生产信息现场智能终端和上位监控端管理服务器，所述上位监控端管理服务器与生产信息现场智能终端间、生产信息现场智能终端与生产信息采集终端间均通过RS-232通讯接口、RS-485通讯接口或MODBUS/TCP等通讯转换组件和工业网络屏蔽双绞线连接而成。
2.根据权利要求l所述的工业生产数据采集与生产流程管理模块，其特征在于所述生产信息采集终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的按键板、通讯接口模块、数码显示管和蜂鸣器。
3.根据权利要求l所述的工业生产数据采集与生产流程管理模块，其特征在于所述生产信息现场智能终端包括ARM处理器和分别与ARM处理器连接的通讯接口模块、电源管理模块和显示屏。
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