CN109870966A - 一种工业互联网控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种工业互联网控制系统，该工业互联网控制系统包括：外网通信子系统，用于接收外网数据；内网控制子系统，连接所述外网通信子系统，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统，连接所述内网控制子系统，用于基于所述控制指令进行生产。通过上述方式，能够使企业外部和企业内部的系统统一起来，建立完善的控制管理机制。
Description
技术领域
本申请涉及一种工业生成技术领域，特别涉及一种工业互联网控制系统。
背景技术
随着信息时代的到来，网络的应用越来越影响着人们的生活和带领着科技的发展，在互联网中，人与人之间的通讯和交流改变了传统的社交模式，同样机器也因为网络的介入带来了飞速的发展。随着大数据的发展，网通协议的不断完善，越来越多的企业建成了企业联盟关系和自动化无人车间等。
发明内容
针对以上背景，本申请提供了一种工业互联网控制系统，能够使企业外部和企业内部的系统统一起来，建立完善的控制管理机制。
本申请采用的一个技术方案是：提供一种工业互联网控制系统，该工业互联网控制系统包括：外网通信子系统，用于接收外网数据；内网控制子系统，连接所述外网通信子系统，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统，连接所述内网控制子系统，用于基于所述控制指令进行生产。
其中，所述外网通信子系统包括外网处理器以及与所述外网处理器连接的客户端、工业信息处理端、监管端、工业协会端；所述外网通信子系统通过所述外网处理器连接所述内网控制子系统。
其中，所述内网控制子系统包括内网处理器以及与所述内网处理器连接的产品设计端、决策管理端、软件管理端、制造执行端和数据采集与处理端。
其中，所述生产控制子系统包括生产控制器以及与所述生产控制器连接的模具管理端、产品试制端和生产端；生产控制器用于将所述控制指令发送给模具管理端；所述控制模具管理端用于基于所述控制指令进行模具的选取和装夹，并生成准备数据，并发送给所述产品试制端；所述产品试制端用于基于所述准备数据进行试生产，并生成试生产数据，并发送给所述生产端；所述生产端用于基于所述试生产数据进行生产，并生成生产数据。
其中，所述生产控制子系统还包括与所述生产控制器连接的生产数据处理端和监控端；所述生产数据处理端用于对所述生产数据进行保存，并将所述生产数据发送给所述监控端；所述监控端用于基于所述生产数据进行监控，并生成监控数据。
其中，所述监控端包括：设备运行监控端，用于对设备运行进行监控，以生成第一监控信息，并将所述第一监控信息反馈至所述内网处理器；生产环境监控端，用于对生产环境进行监控，以生成第二监控信息，并将所述第二监控信息反馈至所述内网处理器。
其中，所述监控端还用于将所述监控数据反馈至内网控制子系统；所述内网控制子系统还用于基于所述监控数据进行故障诊断，以通过远程调试进行程序故障处理。
其中，所述的生产控制子系统包括注塑模具控制器、模具检索模块、模具更换模块、注塑机、注塑样品检测端、注塑机器调整模块、投入生产控制模块、生产数据记录端、设备运行状态监控端。
其中，还包括辅助控制子系统，连接所述生产控制子系统；所述生产控制子系统还用于在进行生产后生成生产数据，并将所述生产数据发送给所述辅助控制子系统；所述辅助控制子系统还用于对所述生产数据进行处理。
其中，所述辅助控制子系统包括辅助控制器以及与所述辅助控制器连接的人机交互端、成品运送端、抽样检测端和原料配送端；其中，所述辅助控制器连接所述生产控制子系统。
本申请提供的工业互联网控制系统包括：外网通信子系统，用于接收外网数据；内网控制子系统，连接所述外网通信子系统，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统，连接所述内网控制子系统，用于基于所述控制指令进行生产。能够将企业外部的网络与企业内部的网络统一，便于内外数据的交流，一方面能够是使加强企业间的交流合作，另一方面在企业内部也形成了完善的网络体系，便于各部分之间的交流合作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请提供的工业互联网控制系统第一实施例的结构示意图；
图2是本申请提供的工业互联网控制系统第二实施例的结构示意图；
图3是本申请提供的工业互联网控制系统第三实施例的结构示意图；
图4是本申请提供的工业互联网控制系统第四实施例的流程框图；
图5是本申请提供的工业互联网控制系统第五实施例的结构示意图；
图6是本申请提供的工业互联网控制系统第五实施例的流程框图。
图中：10-外网通信子系统、20-内网控制子系统、30-生产控制子系统、40-辅助控制子系统、101-客户端、102-工业信息处理端、103-监管端、104-工业协会端、105-外网处理器、201-产品设计端、202-决策管理端、203-软件管理端、204-制造执行端、205-内网处理器、2051-故障诊断端、2051.1-远程调试端、2051.2-现场修复端、206-数据采集与处理端、301-生产控制器、302-模具管理端、303-产品试制端、304-生产端、305- 生产数据处理端、306-监控端、3061-设备运行监控端、3062-生产环境监控端、401-辅助控制器、402-人机交互端、403-成品运送端、404-抽样检测端、405-原料配送端、3021-注塑模具控制器、3022-模具检索模块、 3023-模具更换模块、3031-注塑机、3032-注塑样品检测端、3033-注塑机器调整模块、3034-投入生产控制模块、3051-生产数据记录端、3061-设备运行状态监控端。
具体实施方式
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请提供了一种工业互联网控制系统，下面结合附图和具体实施例对本申请作详细说明。
参阅图1，图1是本申请提供的工业互联网控制系统第一实施例的结构示意图，该工业互联网系统包括外网通信子系统10、内网控制子系统20、生产控制子系统30。
其中，外网通信子系统10用于接收外网数据；内网控制子系统20 连接所述外网通信子系统10，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统30连接所述内网控制子系统20，用于基于所述控制指令进行生产。
可选的，如图2所示，图2是本申请提供的工业互联网控制系统第二实施例的结构示意图，该工业互联网系统包括外网通信子系统10、内网控制子系统20、生产控制子系统30和辅助控制子系统40。
其中，其中，外网通信子系统10用于接收外网数据；内网控制子系统20连接所述外网通信子系统10，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统30连接所述内网控制子系统20，用于基于所述控制指令进行生产。所述生产控制子系统30还用于在进行生产后生成生产数据，并将所述生产数据发送给所述辅助控制子系统40；所述辅助控制子系统40还用于对所述生产数据进行处理。
本实施例提供的工业互联网控制系统包括：外网通信子系统，用于接收外网数据；内网控制子系统，连接所述外网通信子系统，用于根据所述外网数据生成控制指令；生产控制子系统，连接所述内网控制子系统，用于基于所述控制指令进行生产。能够将企业外部的网络与企业内部的网络统一，便于内外数据的交流，一方面能够是使加强企业间的交流合作，另一方面在企业内部也形成了完善的网络体系，便于各部分之间的交流合作。
具体地，如图3所示，图3是本申请提供的工业互联网控制系统第三实施例的结构示意图。
其中，外网通信子系统10是由客户端101、工业信息处理端102、监管端103、工业协会端104和外网处理器105组成的，外网通信子系统10通过外网处理器105连接客户端101、工业信息处理端102、监管端103和工业协会端104。
可以理解的，其中的客户端101主要用户对接客户，用于获取客户的订单信息，或者进一步可以与客户进行交流。可选的，该客户端101 可以是基于智能机器人的客服系统，也可以是人工操作的客服系统。其中的工业信息处理端102主要用于与行业的其他企业进行交流合作。其中的监管端103可以是连接政府部门的监管系统，如工商部的监管系统。工业协会端104则是连接到行业专门的协会系统，以注塑行业为例，可以是注塑协会行业标准系统。
其中，所述的内网控制子系统20是由产品设计端201、决策管理端 202、软件管理端203、制造执行端204、内网处理器205和数据采集与处理端206组成的，通过内网处理器205连接产品设计端201、决策管理端202、软件管理端203、制造执行端204，内网处理器205通过外网处理器105连接外网通信子系统10，内网处理器205与数据采集与处理端206连接。
可以理解的，其中的产品设计端201主要应用于企业的设计部门，用于对产品进行设计。其中的决策管理端202主要应用于执行相应的决策或者对历史的决策信息进行管理，软件管理端203主要提供一APP (application，应用程序)，以方便对内网进行控制，制造执行端204对产品的制造进行执行，以控制生产控制子系统30进行生产。
其中，所述的生产控制子系统30是由生产控制器301、模具管理端 302、产品试制端303、生产端304、生产数据处理端305和监控端306 组成的，生产控制子系统30通过生产控制器301发送指令控制模具管理端302进行模具的选取和装夹，将准备数据发送至产品试制端303，试制后生产端304进行注塑生产，通过生产数据处理端305实时保存生产数据并传送至监控端306。
其中，所述的监控端306通过设备运行监控端3061和生产环境监控端3062进行设备运行监控和生产环境监控，将监控信息通过监控反馈端送至内网处理器205。
其中，所述的辅助控制子系统40是由辅助控制器401、人机交互端 402、成品运送端403、抽样检测端404和原料配送端405组成的，辅助控制子系统40通过辅助控制器401控制人机交互端402、成品运送端 403、抽样检测端404和原料配送端405，通过辅助控制器401连接生产控制子系统30。
下面以注塑为例，对上述实施例进行详细的介绍。塑料行业的工业总产值达3.5万亿，其中注塑成型占塑料行业成型方法的83％市场份额，但注塑过程中产生大量注塑气体，对人体造成危害，注塑模具更换不便，造成人力资源浪费，各注塑联盟公司之间业务交流不便，市场上缺少一种利用互联网进行注塑机企业工厂加工控制和企业联交流通讯的专用工业互联网控制系统。
如图4所示，图4是本申请提供的工业互联网控制系统第四实施例的流程框图。
1)外网通信子系统10通过外网处理器105进行注塑企业外部相关信息的互联，并将其数据信息发送至内网控制子系统20；
2)通过内网控制子系统20进行公司内网信息处理，包括对产品设计端201、决策管理端202、软件管理端203、制造执行端204的信息指令分类处理；
3)将公司内网信息处理后的指令发送给生产控制子系统30，通过生产控制器301、控制监控端306和抽样检测端404进行产品抽检，将出现异常的信息数据传送回内网控制子系统20进行公司内网信息处理；
4)将正常生产数据信息进行生产数据记录，若生产不正常则反馈至内网控制子系统20进行处理；
5)当生产完成时，结束生产，生产未完成继续生产。
参阅图5和图6，图5是本申请提供的工业互联网控制系统第五实施例的结构示意图，图6是本申请提供的工业互联网控制系统第五实施例的流程框图。
在本实施例中，生产控制子系统30是由生产控制器301、注塑模具控制器3021、模具检索模块3022、模具更换模块3023、注塑机3031、注塑样品检测端3032、注塑机器调整模块3033、投入生产控制模块3034、生产数据记录端3051、设备运行状态监控端3061组成的，生产控制子系统30的注塑工作包括以下步骤：
1)内网处理器205发出控制数据信息，通过数据交换中心将处理后的控制指令传输至数据采集与处理端206；
2)通过数据采集与处理端206对生产控制器301传送控制指令，控制注塑机3031动作，设备运行状态监控端3061对注塑机3031进行实时监控，注塑机3031同时向设备运行状态监控端3061进行数据反馈；
3)注塑模具控制器3021根据控制信号，匹配模具库利用模具检索模块3022进行模具的选取，设备运行状态监控端3061对注塑模具控制器3021和模具检索模块3022进行实时监控，注塑模具控制器3021和模具检索模块3022同时向设备运行状态监控端3061进行数据反馈；
其中，该注塑模具控制器3021可以是PLC(Programmable Logic Controller)控制器。
4)通过模具更换模块3023对模具进行装夹和调试工作，设备运行状态监控端3061对模具更换模块3023进行实时监控，模具更换模块3023同时向设备运行状态监控端3061进行数据反馈；
其中，该模具更换模块3023可以是一机械手。
5)装夹模具后通过设备运行状态监控端3061对生产控制器301发出准备信号，对注塑机3031进行预热加工准备；
6)经预热后通过生产控制器301进行启动注塑机3031进行样品试加工；
7)通过注塑样品检测端3032进行样品检测，判断是否合格；
8)样品合格，则启动注塑机3031正式进行生产，同时向设备运行状态监控端3061反馈生产产量数据；
9)样品不合格，进行残次品原因判断，机器原因，则通过注塑机器调整模块3033进行对内网处理器205发出反馈信息进行判断处理；若是模具原因，反馈信息到模具机械手3023控制端进行调整；若为温度原因，则反馈信息到预热加工进行处理，若为配料质量原因，则更换配料；
10)残次品原因判断解决后通过生产控制器301进行启动注塑机 3031进行样品试加工。
其中，所述的设备运行状态监控端3061将机器运行状态反馈到内网处理器205，当注塑过程中发生故障，则经过内网处理器205进行故障诊断端2051进行判断，可通过远程调试端2051.1进行程序故障处理，可通过发送现场修复信号至现场修复端2051.2由维修人员进行机械故障处理。
与其他现有方法相比，本申请的有益之处是：
1.本申请可加强注塑企业联盟之间的联系，共同制定行业标准，协同企业部门监管，为客户和企业之间的沟通提供方便的平台；
2.本申请可对外来信息进行分类处理，通过企业内网进行控制分类，并对注塑生产控制系统进行传输控制指令；
3.利用可编程控制器PLC对系统进行控制，通过数据采集与处理平台完成数据的交换和处理工作，控制注塑机的动作和信息的反馈；
4.对于注塑生产过程采用实时监控系统，及时反映生产过程信息，实时掌控注塑车间情况；
5.对车间生产环境进行监控，调节车间温湿度和通风状况；
6.采用更换模具机械手进行注塑模具的更换，减轻了工人的劳动强度；
7.采用工业互联网对注塑车间进行控制，降低车间用工量，提高生产效率。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种工业互联网控制系统，其特征在于，包括：
外网通信子系统，用于接收外网数据；
内网控制子系统，连接所述外网通信子系统，用于根据所述外网数据生成控制指令；
生产控制子系统，连接所述内网控制子系统，用于基于所述控制指令进行生产。
2.根据权利要求1所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述外网通信子系统包括外网处理器以及与所述外网处理器连接的客户端、工业信息处理端、监管端、工业协会端；
所述外网通信子系统通过所述外网处理器连接所述内网控制子系统。
3.根据权利要求1所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述内网控制子系统包括内网处理器以及与所述内网处理器连接的产品设计端、决策管理端、软件管理端、制造执行端和数据采集与处理端。
4.根据权利要求1所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述生产控制子系统包括生产控制器以及与所述生产控制器连接的模具管理端、产品试制端和生产端；
生产控制器用于将所述控制指令发送给模具管理端；
所述控制模具管理端用于基于所述控制指令进行模具的选取和装夹，并生成准备数据，并发送给所述产品试制端；
所述产品试制端用于基于所述准备数据进行试生产，并生成试生产数据，并发送给所述生产端；
所述生产端用于基于所述试生产数据进行生产，并生成生产数据。
5.根据权利要求4所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述生产控制子系统还包括与所述生产控制器连接的生产数据处理端和监控端；
所述生产数据处理端用于对所述生产数据进行保存，并将所述生产数据发送给所述监控端；
所述监控端用于基于所述生产数据进行监控，并生成监控数据。
6.根据权利要求5所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述监控端包括：
设备运行监控端，用于对设备运行进行监控，以生成第一监控信息，并将所述第一监控信息反馈至所述内网处理器；
生产环境监控端，用于对生产环境进行监控，以生成第二监控信息，并将所述第二监控信息反馈至所述内网处理器。
7.根据权利要求5所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述监控端还用于将所述监控数据反馈至内网控制子系统；
所述内网控制子系统还用于基于所述监控数据进行故障诊断，以通过远程调试进行程序故障处理。
8.根据权利要求1所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述的生产控制子系统包括注塑模具控制器、模具检索模块、模具更换模块、注塑机、注塑样品检测端、注塑机器调整模块、投入生产控制模块、生产数据记录端、设备运行状态监控端。
9.根据权利要求1所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
还包括辅助控制子系统，连接所述生产控制子系统；
所述生产控制子系统还用于在进行生产后生成生产数据，并将所述生产数据发送给所述辅助控制子系统；
所述辅助控制子系统还用于对所述生产数据进行处理。
10.根据权利要求9所述的工业互联网控制系统，其特征在于，
所述辅助控制子系统包括辅助控制器以及与所述辅助控制器连接的人机交互端、成品运送端、抽样检测端和原料配送端；
其中，所述辅助控制器连接所述生产控制子系统。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110673571A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-10 | 苏州圣典企业管理咨询有限公司 | 一种用于注塑企业生产过程执行系统的监控系统 |
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