CN112306021A - 一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其方法包括如下步骤：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号；本发明具备可以自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数，便于员工快速生产使用，进而能够提升塑料管道的生产执行效率和质量控制的优点，解决了目前塑料管道生产工艺的自动化程度较低，不能自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具和工艺控制参数，从而严重影响塑料管道的生产执行效率和质量控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及管道生产加工技术领域，具体为一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法。
背景技术
塑料管道是指用塑料材质制成的管道。塑料管道具有自重轻，卫生安全，水流阻力小，节省能源，节省金属，改善生活环境，使用寿命长，安全方便等特点，受到管道工程界的青睐。塑料管材与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点。
常用的塑料管道有：PPR(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PB(聚丁烯)、PE(聚乙烯)、HDPE(增强高密度聚乙烯)等。PE管道由于其强度高、耐腐蚀、柔韧性好、无毒、易施工和安装等特点，被广泛应用于市政、建筑排水、燃气、供热采暖、电线电缆穿线、农用节水灌溉和工业排污、矿山矿物输送建筑和农业发展的领域内。由于它不生锈因此广泛代替了普通铁质水管，此外，PE管道还具有独特的柔韧性和优良的耐刮痕的能力。随着国家经济建设的发展，塑料机械不仅在数量上发展迅速，而且制造水平也有了较大提高。塑料机械设备的数字技术、智能控制和伺服系统技术已经成熟，计算机辅助设计得到普遍的应用，且在迅速更新。长期以来，作为挤出成型设备主要性能指标的“高速、高产”一直是挤出成型机发展的主要方向，高的产出和价格比不仅是企业最为关心的，而且也是科技工作者梦寐以求的目标。
塑料管道一般都是用聚乙烯、聚丙烯等高分子聚合物为原料，经过注塑机高温注塑而成，其原料一般来自于石油提炼后的下脚料中制取。目前塑料管道生产工艺的自动化程度较低，无法对原材料的信息进行收集和比对，且不能自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具和工艺控制参数，从而严重影响塑料管道的生产执行效率和质量控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其方法包括如下步骤：
(1)数据采集：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号，然后收集每一个产品所需要用的原材料信息，接着根据产品的类别收集生产该产品所用模具、加工工艺涉及的加工温度、成型产品的结构、成型产品检测的结果；
(2)建立数据库：数据采集模块将塑料管道的原材料信息、加工工艺和成型产品信息上传给PLC控制器，随后通过PLC控制器将工艺生产参数输入进控制终端，控制终端根据所收集的所有数据形成一个生产工艺数据库；
(3)信息比对：根据待生产产品的特性，上位机子系统查找与待生产产品特性相似的相关生产工艺信息，同时上位机子系统能够显示所有下位机子系统的数据采集信息，然后将待生产产品特性和数据采集信息进行比对；
(4)数据筛选：根据查找的待生产产品的相关信息，上位机子系统筛选出与待生产产品特性相关的工艺技术参数，然后筛选与待生产产品特性相关的生产模具、原材料信息等；
(5)输出控制：车间管理系统根据数据筛选得出的原材料信息、生产模具和生产工艺相关的技术参数，即可自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数等，并将得出的信息输出工艺控制卡，按照生产工艺步骤方法输出，然后PLC控制器将有关信息输送至执行设备；
(6)远程监控：上位机子系统监视下位机子系统运行，信息采集模块可以发现存在的质量问题和隐患，报警模块及时响应进行报警，提醒工作人员及时排除问题，产品进行加工时根据输出工艺控制卡下达控制命令，工作人员通过触摸屏控制执行设备的工作状态，使管道生产工作正常进行。
优选的，所述步骤(1)中，塑料管道产品的原材料信息包括：原材料的品类、原材料的配比和原材料的特性。
优选的，所述步骤(1)中，成型产品的检测结果包括：塑料管道的管口直径、壁厚、形态、刚度、柔韧度和强度等。
优选的，所述步骤(2)中，数据库中每一个产品、产品型号以及原材料信息、生产用模具、工艺信息和检测结果信息一一对应。
优选的，所述步骤(2)中，PLC控制器包括：DI数字输入端口、AI模拟输入端口、DQ数字输出端口、AQ模拟输出端口和通信端口。
优选的，所述步骤(3)中，相关生产工艺信息与待生产产品的相似度至少为95％，且相关生产工艺信息为一条或多条。
优选的，所述步骤(5)中，输出工艺控制卡可制成纸质工艺文件进行保存和使用。
优选的，所述步骤(5)中，PLC控制器向执行设备下达工艺操作，执行设备向PLC控制器上传工作状态结果。
优选的，所述步骤(6)中，报警模块响应时将信息反馈至PLC控制器，PLC控制器使执行设备立即停止工作。
优选的，所述步骤(6)中，触摸屏的表面保持清洁，且触摸屏的外侧设置有误触保护结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明具备可以自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数，便于员工快速生产使用，进而能够提升塑料管道的生产执行效率和质量控制的优点，解决了目前塑料管道生产工艺的自动化程度较低，不能自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具和工艺控制参数，从而严重影响塑料管道的生产执行效率和质量控制的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其方法包括如下步骤：
(1)数据采集：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号，然后收集每一个产品所需要用的原材料信息，接着根据产品的类别收集生产该产品所用模具、加工工艺涉及的加工温度、成型产品的结构、成型产品检测的结果；
(2)建立数据库：数据采集模块将塑料管道的原材料信息、加工工艺和成型产品信息上传给PLC控制器，随后通过PLC控制器将工艺生产参数输入进控制终端，控制终端根据所收集的所有数据形成一个生产工艺数据库；
(3)信息比对：根据待生产产品的特性，上位机子系统查找与待生产产品特性相似的相关生产工艺信息，同时上位机子系统能够显示所有下位机子系统的数据采集信息，然后将待生产产品特性和数据采集信息进行比对；
(4)数据筛选：根据查找的待生产产品的相关信息，上位机子系统筛选出与待生产产品特性相关的工艺技术参数，然后筛选与待生产产品特性相关的生产模具、原材料信息等；
(5)输出控制：车间管理系统根据数据筛选得出的原材料信息、生产模具和生产工艺相关的技术参数，即可自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数等，并将得出的信息输出工艺控制卡，按照生产工艺步骤方法输出，然后PLC控制器将有关信息输送至执行设备；
(6)远程监控：上位机子系统监视下位机子系统运行，信息采集模块可以发现存在的质量问题和隐患，报警模块及时响应进行报警，提醒工作人员及时排除问题，产品进行加工时根据输出工艺控制卡下达控制命令，工作人员通过触摸屏控制执行设备的工作状态，使管道生产工作正常进行。
实施例一：其方法包括如下步骤：
(1)数据采集：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号，然后收集每一个产品所需要用的原材料信息，接着根据产品的类别收集生产该产品所用模具、加工工艺涉及的加工温度、成型产品的结构、成型产品检测的结果，塑料管道产品的原材料信息包括：原材料的品类、原材料的配比和原材料的特性，成型产品的检测结果包括：塑料管道的管口直径、壁厚、形态、刚度、柔韧度和强度等；
(2)建立数据库：数据采集模块将塑料管道的原材料信息、加工工艺和成型产品信息上传给PLC控制器，随后通过PLC控制器将工艺生产参数输入进控制终端，控制终端根据所收集的所有数据形成一个生产工艺数据库，数据库中每一个产品、产品型号以及原材料信息、生产用模具、工艺信息和检测结果信息一一对应，PLC控制器包括：DI数字输入端口、AI模拟输入端口、DQ数字输出端口、AQ模拟输出端口和通信端口；
(3)信息比对：根据待生产产品的特性，上位机子系统查找与待生产产品特性相似的相关生产工艺信息，同时上位机子系统能够显示所有下位机子系统的数据采集信息，然后将待生产产品特性和数据采集信息进行比对，相关生产工艺信息与待生产产品的相似度至少为95％，且相关生产工艺信息为一条或多条；
(4)数据筛选：根据查找的待生产产品的相关信息，上位机子系统筛选出与待生产产品特性相关的工艺技术参数，然后筛选与待生产产品特性相关的生产模具、原材料信息等；
(5)输出控制：车间管理系统根据数据筛选得出的原材料信息、生产模具和生产工艺相关的技术参数，即可自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数等，并将得出的信息输出工艺控制卡，按照生产工艺步骤方法输出，然后PLC控制器将有关信息输送至执行设备；
(6)远程监控：上位机子系统监视下位机子系统运行，信息采集模块可以发现存在的质量问题和隐患，报警模块及时响应进行报警，提醒工作人员及时排除问题，产品进行加工时根据输出工艺控制卡下达控制命令，工作人员通过触摸屏控制执行设备的工作状态，使管道生产工作正常进行。
实施例二：其方法包括如下步骤：
(1)数据采集：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号，然后收集每一个产品所需要用的原材料信息，接着根据产品的类别收集生产该产品所用模具、加工工艺涉及的加工温度、成型产品的结构、成型产品检测的结果，塑料管道产品的原材料信息包括：原材料的品类、原材料的配比和原材料的特性，成型产品的检测结果包括：塑料管道的管口直径、壁厚、形态、刚度、柔韧度和强度等；
(2)建立数据库：数据采集模块将塑料管道的原材料信息、加工工艺和成型产品信息上传给PLC控制器，随后通过PLC控制器将工艺生产参数输入进控制终端，控制终端根据所收集的所有数据形成一个生产工艺数据库，数据库中每一个产品、产品型号以及原材料信息、生产用模具、工艺信息和检测结果信息一一对应，PLC控制器包括：DI数字输入端口、AI模拟输入端口、DQ数字输出端口、AQ模拟输出端口和通信端口；
(3)信息比对：根据待生产产品的特性，上位机子系统查找与待生产产品特性相似的相关生产工艺信息，同时上位机子系统能够显示所有下位机子系统的数据采集信息，然后将待生产产品特性和数据采集信息进行比对，相关生产工艺信息与待生产产品的相似度至少为95％，且相关生产工艺信息为一条或多条；
(4)数据筛选：根据查找的待生产产品的相关信息，上位机子系统筛选出与待生产产品特性相关的工艺技术参数，然后筛选与待生产产品特性相关的生产模具、原材料信息等；
(5)输出控制：车间管理系统根据数据筛选得出的原材料信息、生产模具和生产工艺相关的技术参数，即可自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数等，并将得出的信息输出工艺控制卡，按照生产工艺步骤方法输出，然后PLC控制器将有关信息输送至执行设备，输出工艺控制卡可制成纸质工艺文件进行保存和使用，PLC控制器向执行设备下达工艺操作，执行设备向PLC控制器上传工作状态结果；
(6)远程监控：上位机子系统监视下位机子系统运行，信息采集模块可以发现存在的质量问题和隐患，报警模块及时响应进行报警，提醒工作人员及时排除问题，产品进行加工时根据输出工艺控制卡下达控制命令，工作人员通过触摸屏控制执行设备的工作状态，使管道生产工作正常进行，报警模块响应时将信息反馈至PLC控制器，PLC控制器使执行设备立即停止工作，触摸屏的表面保持清洁，且触摸屏的外侧设置有误触保护结构。
本发明具备可以自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数，便于员工快速生产使用，进而能够提升塑料管道的生产执行效率和质量控制的优点，解决了目前塑料管道生产工艺的自动化程度较低，不能自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具和工艺控制参数，从而严重影响塑料管道的生产执行效率和质量控制的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：
(1)数据采集：智能生产工艺车间管理系统包括下位机子系统、上位机子系统，下位机子系统实时采集数据和监控设备运行，首先下位机子系统通过数据采集模块收集目前所有的用于制作塑料管道的每一个产品和产品型号，然后收集每一个产品所需要用的原材料信息，接着根据产品的类别收集生产该产品所用模具、加工工艺涉及的加工温度、成型产品的结构、成型产品检测的结果；
(2)建立数据库：数据采集模块将塑料管道的原材料信息、加工工艺和成型产品信息上传给PLC控制器，随后通过PLC控制器将工艺生产参数输入进控制终端，控制终端根据所收集的所有数据形成一个生产工艺数据库；
(3)信息比对：根据待生产产品的特性，上位机子系统查找与待生产产品特性相似的相关生产工艺信息，同时上位机子系统能够显示所有下位机子系统的数据采集信息，然后将待生产产品特性和数据采集信息进行比对；
(4)数据筛选：根据查找的待生产产品的相关信息，上位机子系统筛选出与待生产产品特性相关的工艺技术参数，然后筛选与待生产产品特性相关的生产模具、原材料信息等；
(5)输出控制：车间管理系统根据数据筛选得出的原材料信息、生产模具和生产工艺相关的技术参数，即可自动得出待生产产品相关的生产工艺方法以及相关的模具、工艺控制参数等，并将得出的信息输出工艺控制卡，按照生产工艺步骤方法输出，然后PLC控制器将有关信息输送至执行设备；
(6)远程监控：上位机子系统监视下位机子系统运行，信息采集模块可以发现存在的质量问题和隐患，报警模块及时响应进行报警，提醒工作人员及时排除问题，产品进行加工时根据输出工艺控制卡下达控制命令，工作人员通过触摸屏控制执行设备的工作状态，使管道生产工作正常进行。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，塑料管道产品的原材料信息包括：原材料的品类、原材料的配比和原材料的特性。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，成型产品的检测结果包括：塑料管道的管口直径、壁厚、形态、刚度、柔韧度和强度等。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，数据库中每一个产品、产品型号以及原材料信息、生产用模具、工艺信息和检测结果信息一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，PLC控制器包括：DI数字输入端口、AI模拟输入端口、DQ数字输出端口、AQ模拟输出端口和通信端口。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中，相关生产工艺信息与待生产产品的相似度至少为95％，且相关生产工艺信息为一条或多条。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(5)中，输出工艺控制卡可制成纸质工艺文件进行保存和使用。
8.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(5)中，PLC控制器向执行设备下达工艺操作，执行设备向PLC控制器上传工作状态结果。
9.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(6)中，报警模块响应时将信息反馈至PLC控制器，PLC控制器使执行设备立即停止工作。
10.根据权利要求1所述的一种基于大数据形成智能生产工艺的控制方法，其特征在于：所述步骤(6)中，触摸屏的表面保持清洁，且触摸屏的外侧设置有误触保护结构。
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2020
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