CN108520289A - 一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统 - Google Patents

Abstract

一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，包括安装在旋转检测生产流水线上循环移动的检测台位，检测台位从1开始顺序编号，在该检测台位上设有通信接口，其特征在于，在所述的检测台位的通信接口上加装WIFI串口服务器，并通过无线路由器与工控一体机连接，在该工控一体机中设有SCADA数据采集系统及数据库，利用检测台位的通信协议进行数据采集，并将采集的数据存储至数据库。本发明实现了检测台位、采集数据与产品的绑定，使数据可追溯，同时通过数据分析预测检测台位的维修保养时间。

Description

一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统

技术领域

本发明涉及一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，主要用于工厂的旋转生产流水线，如冰箱厂的抽空、作电等旋转检测生产流水线。

背景技术

目前工厂生产中存在着某些产品的重要工艺参数需要时间进行检测，为了提高生产效率，实际生产中会运用旋转检测生产流水线，即一条线体会有一个入口出口，呈U型（参见图1），线体里会有多个检测台位安装在悬挂链上，呈环形（见附图1），随线体同步运行。产品在线体入口与检测台位连接进行生产检测，产品在出口处与检测台位分离，进入下一个工序，检测台位进入下一个循环。

这些重要的工艺参数在出线时都要合格标准。目前很多现场的实际情况主要靠操作工通过观察检测台位上的工艺参数实时值进行判断。检测台位上的显示界面操作人员一般不好观察，而且长时间观察很容易疲劳，造成一些检验不合格的产品下线进入下一个工序，对产品的出厂质量造成不良影响。

目前旋转检测生产流水线上的检测台位的数据大都存储在本地，没有实时上传到统一的数据管理系统，产品在进入线体检测时没有和检测台位实现绑定，因此无法做到数据的追溯管理，也无法对检测台位的使用情况进行分析。

发明内容

本发明的目的就是提供一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，以解决现有技术存在的上述问题。依靠数据采集系统能真实客观地反应检测过程结果，提升工厂质量管理水平；实现检测台位数据的实时采集、存储，产品出现时工艺参数的合格判断、报警及可视功能；实现检测台位、采集数据与产品的绑定，使数据可追溯，同时通过数据分析预测检测台位的维修保养时间。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，包括安装在旋转检测生产流水线上循环移动的检测台位，检测台位从1开始顺序编号，在该检测台位上设有通信接口，其特征在于，在所述的检测台位的通信接口上加装WIFI串口服务器，并通过无线路由器与工控一体机连接，在该工控一体机中设有SCADA数据采集系统及数据库，利用检测台位的通信协议进行数据采集，并将采集的数据存储至数据库。

在该旋转检测生产流水线的入口处加装扫描枪（包括自动扫描枪和手持扫描枪），在该入口处对应于检测台位加装RFID读写头，在每个检测台位上加装RFID芯片，产品进线时自动扫描枪采集产品的条码，同时RFID读写头读到RFID信息，RFID信息和检测台位编号在SCADA数据采集系统中一一对应，通过RFID信息识别出进线检测台位，在SCADA数据采集系统中将自动扫描枪读到的条码与检测台位进行绑定，并记录下绑定时间；同时根据进线检测台位SCADA数据采集系统推算出出线检测台位完成产品与检测台位的解绑，检测台位进入下一个循环。

在所述的旋转检测生产流水线的出口加装报警器及LED屏，该报警器和LED屏通过I/O模块与所述的工控一体机连接，在SCADA数据采集系统中根据工厂生产工艺设置工艺参数合格控制线，如果产品出现时工艺参数不合格，通过报警器发出报警信号，同时LED屏上滚动显示：某产品（实际显示内容为自动扫描枪采集的条码）检测不合格，5分钟后SCADA数据采集系统自动清除该条数据。

将所述的WIFI串口服务器设置为STA模式，在数据通信过程中作为客户端，设置每个WIFI串口服务器的IP地址和端口号，并与检测台位的编号在SCADA数据采集系统中一对一绑定。

在所述的旋转检测生产流水线中间根据安装的WIFI串口服务器数量安装一组最多5个无线路由器，默认一个无线路由器加入20个WIFI串口服务器，以保证数据的传输速率。

在所述的旋转检测生产流水线的出口安装工控一体机，在数据采集中作为服务器；在该工控一体机上设有SCADA数据采集系统及数据库，该SCADA数据采集系统根据检测台位的通信协议实时采集检测数据。

在所述的工控一体机上有多余串口，用于连接外部设备，并配置有双网卡，一个网卡用于与无线路由器相连，另一个网卡连接到工厂的办公网。

在所述的SCADA数据采集系统中进行设置，如果同一个检测台位在检测过程中出现设定的N次不合格的情况，系统提示该检测台位停止使用，进行维修保养，并在所述的LED屏上滚动显示：某编号检测台位需进行维修保养，维修工进行维修保养后该检测台位后可在SCADA数据采集系统中清除该条信息。

所述的报警器为声光报警器。

本发明的优点是：在进线时实现了在产品和检测台位的自动绑定以及出线产品和检测台位的解绑，检测数据的实时采集、存储，合格判断、现场报警及可视功能，依靠数据采集系统能真实客观地反应检测过程结果，提升工厂质量管理水平；采集的数据存储在数据库中，相关人员通过工厂网络都可查询，实现了可追溯功能；将数据采集与数据存储网络分开，不对工厂的现有的网络产生干扰，方便实施、通信稳定流畅，又保证了工厂人员对数据的管理；实现了检测过程中对产品和检测台位的实时跟踪，保证了数据采集的实用性、完整性，通过进线检测台位推断出线检测台位此种方法更加完整、稳定、经济；通过报警器及LED屏提示不合格及维修保养状态，做到了实时可视化、精益化管理，减轻了工厂人员的劳动强度，提高了产品的合格率。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

附图标记说明：1、生产线，2、产品，3、扫描枪，4、RFID读写头，5、工控一体机，6、无线路由器,7、RFID芯片，8、检测台位，9、WIFI串口服务器，10、悬挂链，11、报警器，12、LED屏，13、生产线入口，14、生产线出口。

具体实施方式

参见图1，本发明一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，包括：

1、给旋转检测生产流水线1的每个检测台位8按顺序编号，安装RFID芯片7，将RFID芯片7的信息和检测台位编号在SCADA数据采集系统中一一对应起来。

2、在旋转检测生产流水线1每个检测台位8的现有通信口加装WIFI串口服务器9，将WIFI串口服务器9设置为STA模式（无线终端模式），设置每个WIFI串口服务器9的IP地址、端口号（与每一个检测台位编号一一对应）。与现有技术使用无线传感器、无线通讯平台相比，WIFI串口服务器9通过设置IP地址、端口号和检测台位编号8实现一对一绑定，不用对检测台位8进线设置，保证了数据采集的准确性。

3、在旋转检测生产流水线1中间根据安装的WIFI串口服务器9数量安装一组无线路由器6（最多5个），默认一个无线路由器6加入20个WIFI模块9，以保证数据的传输速率。与现有zigbee等无线传输方法相比组网更加方便，通信速率更快。

4、在旋转检测生产流水线的出口安装工控一体机5，工控一体机5上部署SCADA数据采集系统及数据库，SCADA数据采集系统根据检测台位8的通信协议实时采集检测数据。工控一体机5有多余串口，用于连接外部设备，配置有双网卡，一个网卡用于和无线路由器6相连，一个网卡连接到工厂的办公网。与现有技术相比，本发明使用双网卡将数据采集局域网与数据存储网段分开，即方便实施方针对数据采集进行组网，不对现有网络产生干扰，又方便了工厂人员只要在接入办公网的地方就能对数据进行查看管理。

5、在旋转检测生产流水线入口12处加装扫描枪3（包括自动扫描枪备和手持扫描枪），在产品2进线时扫描产品条码，通过串口上传至SCADA数据采集系统。自动扫描枪扫不上时停线报警，工人再用手持扫描枪（这种情况很少发生）。而现有技术中只有手持扫描枪需要手动扫描，需要加人，增加企业成本。

6、在旋转检测生产流水线入口12处加装RFID读写头4，在检测台位8进线时读取RFID芯片7的信息通过上传至工控一体机5中的SCADA数据采集系统，记录下进线检测台位、检测开始值。与现有技术中通过手持扫描枪扫描检测台位上的条码方式相比，本发明的此种方式更稳定，并且可以在工位上节省人力。

7、SCADA系统采集到产品条码和RFID芯片信息之后，在系统中对产品2和检测台位8编号做一个绑定，并记录下绑定时间。进线检测台位8和产品2在检测过程中形成一个队列，由于旋转线体每次进线检测台位和出线检测台位有一一对应的关系，因此系统记录下进线检测台位的同时可判断出线检测台位，完成检测台位和产品的解绑，并记录下解绑时间，检测结果值。检测台位进入下一个循环。而现有技术没有提及检测台位和产品的解绑过程，本发明通过进线检测台位推断出线检测台位，此种方法更加完整、稳定、经济。

8、RFID读写头4读到RFID芯片7信息后，SCADA数据采集系统判断出出线检测台位，向数据库中插一条新的数据，数据包括产品条码、检测台位号、检测开始值、检测结果值、绑定时间、解绑时间、检测时间、是否合格，工作人员就可以对产品的检测结果进行追溯。与现有技术相比，本发明存储的数据更加完整。

9、在SCADA数据采集系统中设置工艺参数合格值。在检测台位出线时系统判断检测结果值是否大于合格值，如果大于合格值系统控制报警器11进行报警，同时LED屏上滚动显示：某产品（实际内容为自动扫描枪采集的条码）检测不合格，提醒操作工将不合格产品推入返修线，进行检修后重新进行检测。

10、在SCADA数据采集系统中进行设置，如果同一个检测台位8在检测过程中出现N次（具体数字根据工厂具体情况确定）不合格的情况，系统提示该检测台位停止使用，进行维修保养，并在所述的LED屏上滚动显示：×编号检测台位需进行维修保养。维修工进行维修保养后该检测台位后可在SCADA数据采集系统中操作清除该条信息。通过系统预测检测台位的维修保养状态及LED显示，做到了可视化、精益化管理，使企业降本增效。

Claims (9)

1.一种实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，包括安装在旋转检测生产流水线上循环移动的检测台位，检测台位从1开始顺序编号，在该检测台位上设有通信接口，其特征在于，在所述的检测台位的通信接口上加装WIFI串口服务器，并通过无线路由器与工控一体机连接，在该工控一体机中设有SCADA数据采集系统及数据库，利用检测台位的通信协议进行数据采集，并将采集的数据存储至数据库；

在该旋转检测生产流水线的入口处加装扫描枪，在该入口处对应于检测台位加装RFID读写头，在每个检测台位上加装RFID芯片，产品进线时自动扫描枪采集产品的条码，同时RFID读写头读到RFID信息，RFID信息和检测台位编号在SCADA数据采集系统中一一对应，通过RFID信息识别出进线检测台位，在SCADA数据采集系统中将自动扫描枪读到的条码与检测台位进行绑定，并记录下绑定时间；同时根据进线检测台位SCADA数据采集系统推算出生产线出口检测台位，完成产品与检测台位的解绑，检测台位进入下一个循环。

2.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，在所述的旋转检测生产流水线的出口加装报警器及LED屏，该报警器和LED屏通过I/O模块与所述的工控一体机连接，在工控一体机的SCADA数据采集系统中根据工厂生产工艺设置工艺参数合格控制线，如果产品出现时工艺参数不合格，通过报警器发出报警信号，同时LED屏上滚动显示某产品检测不合格，5分钟后SCADA数据采集系统自动清除该条数据。

3.根据权利要求2所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，所述的报警器为声光报警器。

4.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，将所述的WIFI串口服务器设置为STA模式，在数据通信过程中作为客户端，设置每个WIFI串口服务器的IP地址和端口号，并与检测台位的编号在SCADA数据采集系统中一对一绑定。

5.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，在所述的旋转检测生产流水线中间根据安装的WIFI串口服务器数量安装一组最多5个无线路由器，默认一个无线路由器加入20个WIFI串口服务器，以保证数据的传输速率。

6.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，在所述的旋转检测生产流水线的出口安装工控一体机，在数据采集中作为服务器；在该工控一体机上设有SCADA数据采集系统及数据库，该SCADA数据采集系统根据检测台位的通信协议实时采集检测数据。

7.根据权利要求6所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，在所述的工控一体机上有多余串口，用于连接外部设备，并配置有双网卡，一个网卡用于与无线路由器相连，另一个网卡连接到工厂的办公网。

8.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，在所述的SCADA数据采集系统中进行设置，如果同一个检测台位在检测过程中出现设定的N次不合格的情况，系统提示该检测台位停止使用，进行维修保养，并在所述的LED屏上滚动显示某编号的检测台位需进行维修保养，维修工进行维修保养后该检测台位后可在SCADA数据采集系统中清除该条信息。

9.根据权利要求1所述的实时可追溯旋转检测生产流水线数据采集系统，其特征在于，所述的扫描枪包括自动扫描枪和手持扫描枪。