CN105867326B - 一种成型机工艺质量参数跟踪系统及其跟踪方法 - Google Patents

一种成型机工艺质量参数跟踪系统及其跟踪方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种成型机工艺质量参数跟踪系统及其跟踪方法。一种成型机工艺质量参数跟踪系统，该系统由成型机电控系统、工艺参数采集装置、应用服务器、实时历史数据库、关系数据库、现场操作终端和PROFINET网络。本发明通过工艺质量参数采集装置实时采集设备生产过程的工艺质量参数，依据滤棒的工艺质量标准，通过基于大数据的分析模型和全样本统计技术，实现对滤棒生产过程工艺质量参数的变化情况、调整情况和异常情况的实时监控与反馈。同时，通过本发明的方法，利用实时历史数据库按时间戳存储的工艺质量参数实时数据，能够完整的跟踪工艺质量参数的任何变化，从而真正实现基于生产过程的原始跟踪与分析系统。

Description

一种成型机工艺质量参数跟踪系统及其跟踪方法
技术领域
本发明涉及一种成型机工艺质量参数跟踪系统及其跟踪方法。
背景技术
在“减焦降害”和快速响应市场需求的背景下，大部分卷烟生产企业对于卷烟感官质量和焦油量等指标十分重视，而滤棒是影响卷烟产品感官质量和焦油量焦油稳定性的主要因素之一,其质量与所用的原材料、生产设备、成型工艺参数等诸多因素相关。
成型机作为一种除卷烟机、包装机之外的重要烟机设备，其生产工艺质量参数跟踪控制不仅影响直接滤棒的工艺质量，还影响卷烟的感官质量和产品焦油稳定性。
目前大部分卷烟生产企业的成型设备具有较强的自动化生产及过程控制能力。设备电控系统中设计了很多工艺质量参数，电控系统根据设置工艺标准在生产过程进行相应的控制，将不合格的产品进行了剔除，以保证生产的滤棒符合质量标准。
在实际生产过程中，生产的滤棒或多或少的存在一些质量问题。工艺质量人员在对某个工艺参数进行跟踪和分析时，只能采用人工的方式，定期手工记录的数据，结合产品的外部检测系统测量的数据与人工记录的参数数据进行比对，以分析成型机在生产过程中可能存在的问题。但是人工的采集方式，存在数据错记，漏记等情况，数据的可用性低，甚至导致最终分析结果完全错误，无法完成滤棒工艺质量的监控和提升。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种成型机工艺质量参数跟踪系统，该系统实现对滤棒生产过程工艺质量参数的变化情况、调整情况和异常情况的实时监控与反馈。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种成型机工艺质量参数跟踪系统，该系统由成型机电控系统、工艺质量参数采集装置、应用服务器、实时历史数据库服务器、关系数据库服务器、现场操作终端和PROFINET网络组成；
所述的工艺质量参数采集装置与成型机设备电控系统进行连接，通过PROFINET以太网，根据数据接口交互协议，实时向成型机设备电控系统发送数据请求指令，接收成型机设备电控系统应答数据，从而实现工艺质量参数的自动采集；
所述的应用服务器，用于与工艺质量参数采集装置连接，当工艺质量参数采集装置采集到成型机设备电控系统实时产生的数据时，自动发送到应用服务器，应用服务器根据关系数据库服务器存储的滤棒的工艺质量标准，对实时数据进行监控和异常判断，同时应用服务器将接收到的实时数据原始数据和变化值直接存储到实时历史数据库服务器；
所述的关系数据库服务器，用于存储滤棒的工艺质量标准，且用于存储对工艺质量参数的分析模型与基于大数据分析的统计数据；当所述应用服务器接收到成型机的工艺参数时，利用存储于所述的关系数据库服务器的分析模型和工艺质量标准，识别所述的成型机生产过程中的工艺参数是否超出控制范围，若超出，则及时向生产人员报警，即所述的现场操作终端进行展示，供生产人员查阅并及时进行调整；
所述的实时历史数据库服务器，用于存储采集的工艺质量参数的原始数据和变化值，数据按时间戳存储，每次工艺质量参数发生变化的值均进行存储，有效的避免数据的漏记与错记，并且实现生产过程的重现；
所述的现场操作终端，用于即时发布应用服务器监控与分析的结果，指导生产人员对设备的工艺参数进行调整，以保证滤棒的生产满足工艺质量控制标准；
所述的PROFINET网络，用于构建工艺质量参数采集装置，应用服务器，实时历史数据库服务器，关系数据库服务器的连接，实现数据的快速通讯。
本发明的另外一个目的是提供上述的系统的跟踪方法，该方法包括以下的步骤：
1）工艺质量参数采集装置向所述的成型机电控系统发送指令，采集设备的工艺质量参数。当所述的工艺质量参数采集装置接收到工艺质量参数时，利用其内设计的信号与数据的处理规则实现对数据的有效性进行处理，以保证数据的真实有效；当所述的工艺质量参数采集装置对工艺质量参数进行有效处理完毕后，将数据发送给所述的应用服务器；
2）应用服务器接收到所述的工艺质量参数采集装置发送的数据时，首先将数据直接转发至所述的实时历史数据库服务器，所述的实时历史数据库服务器按时间戳直接存储数据，以保存生产过程工艺质量的原始数据；其次所述的应用服务器将接收到的数据与所述的关系数据库服务器中存储的滤棒工艺质量标准规定的控制标准进行比对，并对接收的数据进行异常判断，若所判断的结果为异常，所述的应用服务器将异常信息立即反馈至所述的现场操作终端展示。
本发明专利的有益效果在于：通过工艺质量参数采集装置实时采集设备生产过程的工艺质量参数，依据滤棒的工艺质量标准，通过基于大数据的分析模型和全样本统计技术，实现对滤棒生产过程工艺质量参数的变化情况、调整情况和异常情况的实时监控与反馈。同时，通过本发明的方法，利用实时历史数据库服务器按时间戳存储的工艺质量参数实时数据，能够完整的跟踪工艺质量参数的任何变化，从而真正实现基于生产过程的原始跟踪与分析系统。
附图说明
图1为本发明专利一种成型机工艺质量参数跟踪系统的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示是一种成型机工艺质量参数跟踪系统，该系统由成型机电控系统1、工艺质量参数采集装置2、应用服务器3、实时历史数据库服务器5、关系数据库服务器4、现场操作终端6和PROFINET网络组成；
所述的工艺质量参数采集装置2与成型机设备电控系统进行连接，通过PROFINET以太网，根据数据接口交互协议，实时向成型机设备电控系统发送数据请求指令，接收成型机设备电控系统应答数据，从而实现工艺质量参数的自动采集；
所述的应用服务器3，用于与工艺质量参数采集装置连接，当工艺质量参数采集装置采集到成型机设备电控系统实时产生的数据时，自动发送到应用服务器3，应用服务器3根据关系数据库服务器4存储的滤棒的工艺质量标准，对实时数据进行监控和异常判断，同时应用服务器3将接收到的实时数据原始数据和变化值直接存储到实时历史数据库服务器5；
所述的关系数据库服务器4，用于存储滤棒的工艺质量标准，且用于存储对工艺质量参数的分析模型与基于大数据分析的统计数据；当所述应用服务器3接收到成型机的工艺参数时，利用存储于所述的关系数据库服务器4服务器的分析模型和工艺质量标准，识别所述的成型机生产过程中的工艺参数是否超出控制范围，若超出，则及时向生产人员报警，即所述的现场操作终端6进行展示，供生产人员查阅并及时进行调整；
所述的实时历史数据库服务器5，用于存储采集的工艺质量参数的原始数据和变化值，数据按时间戳存储，每次工艺质量参数发生变化的值均进行存储，有效的避免数据的漏记与错记，并且实现生产过程的重现；
所述的现场操作终端6，用于即时发布应用服务器3监控与分析的结果，指导生产人员对设备的工艺参数进行调整，以保证滤棒的生产满足工艺质量控制标准；
所述的PROFINET网络，用于构建工艺质量参数采集装置，应用服务器3，实时历史数据库服务器5，关系数据库服务器4的连接，实现数据的快速通讯。
上述的系统的跟踪方法，该方法包括以下的步骤：
1）工艺质量参数采集装置2向所述的成型机电控系统 1发送指令，采集设备的工艺质量参数。当所述的工艺质量参数采集装置2接收到工艺质量参数时，利用其内设计的信号与数据的处理规则实现对数据的有效性进行处理，以保证数据的真实有效。当所述的工艺质量参数采集装置2对工艺质量参数进行有效处理完毕后，将数据发送给所述的应用服务器3。
2）应用服务器3接收到所述的工艺质量参数采集装置2发送的数据时，首先将数据直接转发至所述的实时历史数据库服务器5，所述的实时历史数据库服务器5按时间戳直接存储数据，以保存生产过程工艺质量的原始数据。其次所述的应用服务器3将接收到的数据与所述的关系数据库服务器4中存储的滤棒工艺质量标准工艺BOM规定的控制标准进行比对，并对接收的数据进行异常判断，其中异常判断模型是建立的基于大数据数理统计模型的，此模型具有一定程度的机器学习的特性。若所判断的结果为异常，所述的应用服务器3将异常信息立即反馈至所述的现场操作终端6展示。

Claims (2)

1.一种成型机工艺质量参数跟踪系统，其特征在于：该系统由成型机电控系统（1）、工艺质量参数采集装置（2）、应用服务器（3）、实时历史数据库服务器（5）、关系数据库服务器（4）、现场操作终端（6）和PROFINET网络组成； 所述的工艺质量参数采集装置（2）与成型机设备电控系统进行连接，通过PROFINET以太网，根据数据接口交互协议，实时向成型机设备电控系统发送数据请求指令，接收成型机设备电控系统应答数据，从而实现工艺质量参数的自动采集； 所述的应用服务器（3），用于与工艺质量参数采集装置连接，当工艺质量参数采集装置采集到成型机设备电控系统实时产生的数据时，自动发送到应用服务器（3），应用服务器（3）根据关系数据库服务器（4）存储的滤棒的工艺质量标准，对实时数据进行监控和异常判断，同时应用服务器（3）将接收到的实时数据原始数据和变化值直接存储到实时历史数据库服务器（5）； 所述的关系数据库服务器（4），用于存储滤棒的工艺质量标准，且用于存储对工艺质量参数的分析模型与基于大数据分析的统计数据；当所述应用服务器（3）接收到成型机的工艺参数时，利用存储于所述的关系数据库服务器（4）的分析模型和工艺质量标准，识别所述的成型机生产过程中的工艺参数是否超出控制范围，若超出，则及时向生产人员报警，即所述的现场操作终端（6）进行展示，供生产人员查阅并及时进行调整； 所述的实时历史数据库服务器（5），用于存储采集的工艺质量参数的原始数据和变化值，数据按时间戳存储，每次工艺质量参数发生变化的值均进行存储，有效的避免数据的漏记与错记，并且实现生产过程的重现； 所述的现场操作终端（6），用于即时发布应用服务器（3）监控与分析的结果，指导生产人员对设备的工艺参数进行调整，以保证滤棒的生产满足工艺质量控制标准； 所述的PROFINET网络，用于构建工艺质量参数采集装置，应用服务器（3），实时历史数据库服务器（5），关系数据库服务器（4）的连接，实现数据的快速通讯。
2.如权利要求1所述的系统的跟踪方法，其特征在于该方法包括以下的步骤： 1）工艺质量参数采集装置向所述的成型机电控系统（1） 发送指令，采集设备的工艺质量参数； 当所述的工艺质量参数采集装置接收到工艺质量参数时，利用其内设计的信号与数据的处理规则实现对数据的有效性进行处理，以保证数据的真实有效；当所述的工艺质量参数采集装置对工艺质量参数进行有效处理完毕后，将数据发送给所述的应用服务器（3）； 2）应用服务器（3）接收到所述的工艺质量参数采集装置发送的数据时，首先将数据直接转发至所述的实时历史数据库服务器（5），所述的实时历史数据库服务器（5）按时间戳直接存储数据，以保存生产过程工艺质量的原始数据；其次所述的应用服务器（3）将接收到的数据与所述的关系数据库服务器（4）中存储的滤棒工艺质量标准规定的控制标准进行比对，并对接收的数据进行异常判断，若所判断的结果为异常，所述的应用服务器（3）将异常信息立即反馈至所述的现场操作终端（6）展示。
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