CN104360652A - 一种用于制备无机建材的监控管理系统 - Google Patents

一种用于制备无机建材的监控管理系统 Download PDF

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production

Abstract

本发明公开了一种用于制备无机建材的监控管理系统，包括工艺监控子系统和管理信息子系统，所述管理信息子系统通过工业以太网实现与所述工艺监控子系统通信。采用本发明，可增强工艺监控管理的同时，实现工艺管理和生产管理的结合，便于查找返工原因和改进工艺设定，有效提高产品质量和生产效率。

Description

一种用于制备无机建材的监控管理系统
技术领域
本发明涉及无机建材领域，尤其涉及一种用于制备无机建材的监控管理系统。
背景技术
现今，出现越来越多的生产和制备人造石材的厂家，然而所产出的产品质量也是良莠不齐，为了生产出品质优良的产品，关键需要企业实现标准化生产和管理。
国内大多数厂家、企业对于制备人造石材的工艺过程由电气控制柜完成控制，仅实现了对各个工艺环节独立控制，而各工艺环节和生产管理的结合还需人工完成，所以工艺管理系统化差，经常要进行试产。在给定工艺设置时容易出现人为错误，对操作人员是否熟悉工艺操作的依赖性强，操作工对工艺、对设备的掌握和经验严重影响产品质量。由于缺乏整体运行进行监视控制，工艺执行较为粗放，不利于实现标准化生产和管理。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于制备无机建材的监控管理系统，可增强工艺监控管理的同时，实现工艺管理和生产管理的结合，便于查找返工原因和改进工艺设定，有效提高产品质量和生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于制备无机建材的监控管理系统，包括工艺监控子系统和管理信息子系统；
所述工艺监控子系统包括：
工况监控模块，用于对制备无机建材的各个工艺进行监控，生成并存储工艺数据；
工艺监控模块，用于根据录入的流程单号获取工艺设定，执行所述流程单，并采集所述工艺数据，实时监控工艺情况；
所述管理信息子系统包括：
集中监控模块，用于通过机台输入流程单号查找生产管理信息，下载所述工艺监控模块采集的相应工艺数据，显示实时工况并且生成历史记录；
生产管理模块，用于记录和管理与所述流程单号相应的所述生产管理信息。
作为上述方案的改进，所述管理信息子系统通过工业以太网实现与所述工艺监控子系统通信。
作为上述方案的改进，所述工况监控模块包括： 
检测单元，用于对原料的成分和产品的物化性能进行检测；
布料控制单元，用于通过监控布料机，实现控制布料环节；
固化控制单元，用于实时监测固化的温度和湿度，并控制固化的温湿度和固化时间处于工艺设定范围。
作为上述方案的改进，所述工况监控模块中所述检测单元和所述固化控制单元皆包括传感器和微控制器。
作为上述方案的改进，所述工艺监控子系统和所述管理信息子系统还用于缓存所述工艺数据和所述历史记录。
作为上述方案的改进，所述监控管理系统还包括数据库，用于存储所述工艺设定，所述工艺数据，所述历史记录和所述生产管理信息。
作为上述方案的改进，所述工艺数据包括：固化温度，固化湿度，固化时间，位移数据、原料用量、电机转速、送料速度，压料速度和液压压力；
所述生产管理信息包括：操作权限表，工艺库，车间员工名册，作业流程单表，用户信息表，机台台账表。
作为上述方案的改进，所述生产管理模块根据所述生产管理信息和从所述集中监控模块获取的所述历史记录进行监测和管理包括：质检记录、工艺管理、工艺分析、产量统计、用户管理和系统维护。
作为上述方案的改进，所述产量统计包括机台月产量，个人月产量，机台返工量及个人返工量。
作为上述方案的改进，所述工艺监控子系统进一步包括用于在所述工艺监控子系统所获取的所述工艺数据满足预定报警情况下进行报警的报警装置。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
首先，本发明提供了一种用于制备无机建材的监控管理系统，设置有工艺监控子系统，加强制备无机建材的各个工艺环节的自动控制和监测。并且加设工艺监控模块，采集各个工艺环节的工艺数据，可实时监控工艺情况，及时发现异常情况。通过对工艺数据的处理和分析，便于查找返工原因，从而优化工艺设备和工艺设定，提高产品质量和生产效率。
另外，本发明还设有管理信息子系统，通过工业以太网与工艺监控子系统通信，获得实时生产管理信息，并且根据存储在数据库中的生产管理信息进行核对，便于加工单与进度的管理和跟踪。同时，工艺监控子系统实行工艺数据收集管理，生成历史记录，采用数据库的方式，建立加工工艺库，有利于改进工艺设定。使本发明具备集工艺监测，工艺监控，生产管理，数据分析，集中操控等功能于一体的监控管理系统。
附图说明
图1是本发明用于制备无机建材的监控管理系统的结构示意图；
图2是本发明用于制备无机建材的监控管理系统的又一结构示意图；
图3是工艺监控子系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
结合图1，图2和图3本发明一种用于制备无机建材的监控管理系统4，包括工艺监控子系统1和管理信息子系统2；
所述工艺监控子系统1包括：
工况监控模块11，用于对制备无机建材的各个工艺进行监控，生成并存储工艺数据；
工艺监控模块12，用于根据录入的流程单号获取工艺设定，执行所述流程单，并采集所述工艺数据，实时监控工艺情况；
所述管理信息子系统2包括：
集中监控模块21，用于通过机台输入流程单号查找生产管理信息，下载所述工艺监控模块采集的相应工艺数据，显示实时工况并且生成历史记录；
生产管理模块22，用于记录和管理与所述流程单号相应的所述生产管理信息。作为上述方案的改进，所述管理信息子系统2通过工业以太网实现与所述工艺监控子系统1通信。
需要说明的是，操控人员可利用管理信息子系统2，输入相应流程单号，通过工业以太网便可查找工艺监控子系统1的工艺情况，可实时掌握各个工艺的进行情况和工作状态，有利于操控人员对各个工艺进行情况和异常状态的监控。其中，集中监控模块21通过机台输入流程单号，查找生产管理信息的作业流程单表，获取相应的工艺流水号，并在工艺库中把相应工艺流水号的工艺数据传送回机台，由机台进行工况的监控生成并存储历史记录。
作为上述方案的改进，所述工况监控模块11包括： 
检测单元111，用于对原料的成分和产品的物化性能进行检测；
布料控制单元112，用于通过监控布料机，实现控制布料环节；
固化控制单元113，用于实时监测固化的温度和湿度，并控制固化的温湿度和固化时间处于工艺设定范围。
需要说明的是，所述布料机与现有人造石材的布料机不同，相较于现有做成板状的布料机，本发明采用的是能制备立体人造石材的3D打印机。
此种3D打印机的工作原理是，根据各种天然石材的纹理特点，利用数学建模的方法，将三维立体的纹理特点数字化，通过3D打印机在模具中布料，最后制备出与天然石材纹理相似且纹理连续自然的人造石材。
作为上述方案的改进，所述工况监控模块11中所述检测单元111和所述固化控制单元113皆包括传感器和微控制器。
需要说明的是，所述检测单元111包括对原材料的检测和对成品的检测。其中对成品人造石材表面裂纹检测需要利用CCD摄像头进行采样，以下为人造石材表面裂纹检测的具体工作过程：
1.调整显微镜和被拍摄人造石材的相对位置；
2.使用显微镜和CCD摄像头拍摄人造石材表面图像；
3.拍摄得到的人造石材表面图像进行光线不均匀校正、去噪滤波处理以及图像增强；
4.继而提取图像裂纹分割、误分割点去除以及裂纹特征；
5.最后判断是否有裂纹，如果无裂纹则停止；判断有裂纹，则发出裂纹报警，对裂纹特征进行统计。
另外，在制造人造石材的生产过程中，需要将原料按一定配比混合均匀，形成胚体后放入强化室进行晶化、络合、氧化、还原反应。其中，固化这一环节将影响人造石材是否具有优良的物理性质，因此需要严格控制强化室温度和湿度的系统，以确保胚体在所需的并且稳定的环境中完成固化。
本发明通过流程单号，调取相应的工艺参数设定，并将温度、湿度、时间等参数范围传送至微控制器作为参数标准。在采集当前强化室温度和湿度后，微控制器通过对实时温湿度数据与设定的温湿度参数范围比较，若实时温湿度数据在预设的温度范围内，则继续检测实时温度，否则微控制器将控制温度和湿度输出，直至检测温度控制在预设的参数范围内。
作为上述方案的改进，所述工艺监控子系统1和所述管理信息子系统2还用于缓存所述工艺数据和所述历史记录。
作为上述方案的改进，所述监控管理系统还包括数据库3，用于存储所述工艺设定，所述工艺数据，所述历史记录和所述生产管理信息。
需要说明的是，缓存在管理信息子系统2的所述工艺数据和所述历史记录通过工业以太网传送至数据库3，并存储在数据库3。
作为上述方案的改进，所述工艺数据包括：固化温度，固化湿度，固化时间，位移数据、原料用量、电机转速、送料速度，压料速度和液压压力；
所述生产管理信息包括：操作权限表，工艺库，车间员工名册，作业流程单表，用户信息表，机台台账表。
生产管理模块22查找相应生产管理信息的车间员工名册和机台台账表，生成作业流程单表；
经质检记录后，存储到历史流程单表中；
工艺管理是将工艺管理     的数据存储至工艺库；
通过操作权限表和用户信息表实现用户使用权限管理；
通过历史记录和历史流程单表进行工艺分析统计出机台或个人的产量或返工量。
通过从生产管理模块22，集中监控模块21的所获得的信息和工艺数据，将生产管理和工艺监控有效的结合起来，有利于跟踪工艺情况和生产信息，避免工艺管理的系统化差而导致生产效率低的情况，并且解决由于客观条件变化范围大，使得工艺不稳定，重复性差的问题。
作为上述方案的改进，所述生产管理模块22根据所述生产管理信息和从所述集中监控模块21获取的所述历史记录进行监测和管理包括：质检记录、工艺管理、工艺分析、产量统计、用户管理和系统维护。
作为上述方案的改进，所述产量统计包括机台月产量，个人月产量，机台返工量及个人返工量。
作为上述方案的改进，所述工艺监控子系统1进一步包括用于在所述工艺监控子系统1所获取的所述工艺数据满足预定报警情况下进行报警的报警装置。
综上所述，实施本发明实施例，具有如下有益效果：
首先，本发明提供了一种用于制备无机建材的监控管理系统4，设置有工艺监控子系统1，加强制备无机建材的各个工艺环节的自动控制和监测。并且加设工艺监控模块12，采集各个工艺环节的工艺数据，可实时监控工艺情况，及时发现异常情况。通过对工艺数据的处理和分析，便于查找返工原因，从而优化工艺设备和工艺设定，提高产品质量和生产效率。
另外，本发明还设有管理信息子系统2，通过工业以太网与工艺监控子系统1通信，获得实时生产管理信息，并且根据存储在数据库3中的生产管理信息进行核对，便于加工单与进度的管理和跟踪。同时，工艺监控子系统1实行工艺数据收集管理，生成历史记录，采用数据库3的方式，建立加工工艺库，有利于改进工艺设定。使本发明具备集原料检测，工艺监控，生产管理，数据分析，集中操控等功能于一体的监控管理系统。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于制备无机建材的监控管理系统，其特征在于，包括工艺监控子系统和管理信息子系统；
所述工艺监控子系统包括：
工况监控模块，用于对制备无机建材的各个工艺进行监控，生成并存储工艺数据；
工艺监控模块，用于根据录入的流程单号获取工艺设定，执行所述流程单，并采集所述工艺数据，实时监控工艺情况；
所述管理信息子系统包括：
集中监控模块，用于通过机台输入流程单号查找生产管理信息，下载所述工艺监控模块采集的相应工艺数据，显示实时工况并且生成历史记录；
生产管理模块，用于记录和管理与所述流程单号相应的所述生产管理信息。
2.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述管理信息子系统通过工业以太网实现与所述工艺监控子系统通信。
3.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述工况监控模块包括： 
检测单元，用于对原料的成分和产品的物化性能进行检测；
布料控制单元，用于通过监控布料机，实现控制布料环节；
固化控制单元，用于实时监测固化的温度和湿度，并控制固化的温湿度和固化时间处于工艺设定范围。
4.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述工况监控模块中所述检测单元和所述固化控制单元皆包括传感器和微控制器。
5.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述工艺监控子系统和所述管理信息子系统还用于缓存所述工艺数据和所述历史记录。
6.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述监控管理系统还包括数据库，用于存储所述工艺设定，所述工艺数据，所述历史记录和所述生产管理信息。
7.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述工艺数据包括：固化温度，固化湿度，固化时间，位移数据、原料用量、电机转速、送料速度，压料速度和液压压力；
所述生产管理信息包括：操作权限表，工艺库，车间员工名册，作业流程单表，用户信息表，机台台账表。
8.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述生产管理模块根据所述生产管理信息和从所述集中监控模块获取的所述历史记录进行监测和管理包括：质检记录、工艺管理、工艺分析、产量统计、用户管理和系统维护。
9.如权利要求7所述监控管理系统，其特征在于，所述产量统计包括机台月产量，个人月产量，机台返工量及个人返工量。
10.如权利要求1所述监控管理系统，其特征在于，所述工艺监控子系统进一步包括用于在所述工艺监控子系统所获取的所述工艺数据满足预定报警情况下进行报警的报警装置。
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