CN113421031B - 卷烟生产线附加装置警示方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟生产线附加装置警示方法及系统，本发明的构思在于通过各机组的PLC实时获取原机组设备和附加装置提供的各相关信号并更新对应的变量组，客户端计算机根据读取到的变量组进行附加装置工况研判并将预处理结果发至服务端计算机，服务端计算机基于预处理结果进行综合决策，并下发指令至客户端计算机使其做出相应的警示动作。本发明能够准确地区分附加装置造成的停机原因、产品剔除以及故障预警等工况，全局掌控附加装置的运行和产品检测情况，大幅提升设备停机处理速度，并实现自动监管关键检测点的附加装置有效性测试的质量行为，同时对于附加装置的相关数据进行存储，便于后续分析及利用，大大提升卷烟生产线智能信息化程度。

Description

卷烟生产线附加装置警示方法及系统

技术领域

本发明涉及卷烟制造领域，尤其涉及一种卷烟生产线附加装置警示方法及系统。

背景技术

卷烟生产线生产过程中，为了进一步保证产品质量，提升工作便利性，会附加一些检测装置，例如但不限于点胶装置、成像检测装置、拉带检测装置、缺盒检测装置等，而多个附加装置的设置，则会带来如下弊端：

(1)在不改变原机主程序的情况下，如果需要这些附加装置实现设备剔除、停机等功能，需要借用设备原有的某个检测点的停机或剔除信号，当某一个信号被多个附加装置共同使用时，会导致相同报警信息下的停机或剔除，而具体是由哪个附加装置造成的停机或剔除则还需要进一步判读，使得设备停机或剔除时无法迅速准确地判断出直接原因，导致停机处理时间较长。

(2)对于攸关产品质量的关键检测点，需要在生产之前进行测试，但由于生产线较多、附加装置也较多，仅仅依靠人工测试，可能存在质量监管不到位，进而引发生产过程中某附加装置失效的情况发生。

(3)多个附加装置的物理位置较为分散，使得监测数据不便统计，致使设备运行、产品检测情况不能被有效掌控，生产监管过程中存在盲区风险。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可提升设备停机处理效率、自动监控质量行为、使附加装置更加可控的卷烟生产线附加装置警示方法及系统，以解决由较多的附加装置带来的上述一个或多个问题。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面、一种卷烟生产线附加装置警示方法，其中包括：

与各个生产线机组对应的PLC分别实时监测对应的生产线机组提供的生产线运行信号以及相应生产线上的附加装置提供的如下信号：附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号；其中，产品到位信号用于表征生产线产量，剔除信号用于表征缺陷品剔除数量，停机信号用于表征附加装置是否造成了生产线停机，故障信号用于表征附加装置是否故障；

PLC利用以上信号实时更新预置的若干个变量数据组；其中，一个变量数据组中包含多个预设变量，且每一个变量数据组对应一个附加装置；

与各个生产线机组对应的若干台客户端计算机实时读取相应的PLC中更新后的变量数据组；

各台客户端计算机利用相应的变量数据组中的数据以及预设的研判策略分别进行如下预处理：质量行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障，并将预处理结果发送至服务端计算机；

服务端计算机在接收到各台客户端计算机发送的预处理结果后，将包含有发送时间、客户端计算机对应的机组号以及客户端计算机的处理信息存储到数据库中，并根据预置的警示决策机制，向对应的客户端计算机发送指令，以使客户端计算机根据指令执行相应的警示动作。

在其中至少一种可能的实现方式中，一个变量数据组中包括预设的第一变量、第二变量、第三变量、第四变量以及第五变量；

第一变量用于对附加装置触发的产品到位信号计数；

第二变量用于对附加装置触发的剔除信号计数；

第三变量用于标记附加装置是否造成设备停机；

第四变量用于标记附加装置是否自检出故障；

第五变量用于记录附加装置首次触发剔除信号时的设备时间。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述各台客户端计算机利用相应的变量数据组中的数据以及预设的研判策略分别进行如下预处理：质量行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障，并将预处理结果发送至服务端计算机包括：

当读取出第一变量的数值大于零、且第五变量为零，向服务端计算机发送带有机组号的质量行为预警信息；

当读取出第三变量标记为附加装置触发设备停机时，向服务端计算机发送带有机组号的停机原因信息；

根据第二变量的数值计算出预设时间内的剔除数量，且当比较出剔除数量大于预设的剔除预警阈值时，向服务端计算机发送带有机组号的剔除预警信息；

当读取出第四变量标记为附加装置自检故障时，向服务端计算机发送带有机组号的附加装置故障信息。

在其中至少一种可能的实现方式中，一个变量数据组中还包括预设的第六变量，第六变量用于记录附加装置首次触发停机信号时的设备时间；

客户端计算机结合第六变量的数据进行质量行为判断和/或生产线停机判断预处理。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述标记附加装置是否造成设备停机包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的停机信号时，将第三变量赋值为1；

当PLC再次获取到对应的生产线机组提供的生产线运行信号时，将第三变量重置为0。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述标记附加装置是否自检出故障包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的故障信号时，将第四变量赋值为1；

当PLC获取到对应的附加装置提供的附加装置运行信号时，将第四变量重置为0。

在其中至少一种可能的实现方式中，第一变量与第二变量均为整型变量，第三变量与第四变量均为布尔型变量，第五变量为时间变量。

在其中至少一种可能的实现方式中，服务端计算机在启动后，按预设定时轮询各个客户端计算机的在线状态；且服务端计算机仅接收在线的客户端计算机发送的预处理结果，并向在线的客户端计算机发送警示决策指令。

在其中至少一种可能的实现方式中，PLC启动后，清空所有变量数据组中的变量数据。

第二方面、一种用于上述警示方法的卷烟生产线附加装置警示系统，其中包括：与生产线机组对应设置的若干台客户端计算机、信号转换器、PLC、PLC网关、附加装置以及服务端计算机；

所述信号转换器的一端与对应的所述附加装置连接，所述信号转换器的另一端以及所述生产线机组一同接入对应的所述PLC；所述PLC读取所述生产线机组提供的生产线运行信号以及所述附加装置提供的附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号；

所述PLC与对应的所述PLC网关连接；

所述PLC网关分别与对应的客户端计算机连接；

各所述客户端计算机分别与所述服务端计算机连接；

所述信号转换器用于将所述附加装置提供的信号转换为PLC可读信号；

所述PLC网关用于使所述客户端计算机与所述PLC建立通信。

本发明的构思在于通过各机组的PLC实时获取原机组设备和附加装置提供的各相关信号并更新对应的变量组，客户端计算机根据读取到的变量组进行附加装置工况研判并将预处理结果发至服务端计算机，服务端计算机基于预处理结果进行综合决策，并下发指令至客户端计算机使其做出相应的警示动作。本发明能够快速准确地区分附加装置造成的生产线停机原因以及产品剔除、故障预警等工况，全局掌控附加装置的运行和产品检测情况，大幅提升设备停机处理速度，并实现自动监管关键检测点的附加装置有效性测试的质量行为，同时对于附加装置的相关数据进行存储，便于后续分析及利用，大大提升卷烟生产线智能信息化程度，显著提升了工作效率。

附图说明

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描述，其中：

图1为本发明实施例提供的卷烟生产线附加装置警示方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的卷烟生产线附加装置警示系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提出了一种卷烟生产线附加装置警示方法的实施例，具体可以包括：

步骤S1、与各个生产线机组对应的PLC分别实时监测对应的生产线机组提供的生产线运行信号以及相应生产线上的附加装置提供的如下信号：附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号；其中，产品到位信号用于表征生产线产量，剔除信号用于表征缺陷品剔除数量，停机信号用于表征附加装置是否造成了生产线停机，故障信号用于表征附加装置是否故障.

步骤S2、PLC利用以上信号实时更新预置的若干个变量数据组；其中，一个变量数据组中包含多个预设变量，且每一个变量数据组对应一个附加装置。

步骤S3、与各个生产线机组对应的若干台客户端计算机实时读取相应的PLC中更新后的变量数据组。

步骤S4、各台客户端计算机利用相应的变量数据组中的数据以及预设的研判策略分别进行如下预处理：质量行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障，并将预处理结果发送至服务端计算机。

步骤S5、服务端计算机在接收到各台客户端计算机发送的预处理结果后，将包含有发送时间、客户端计算机对应的机组号以及客户端计算机的处理信息存储到数据库中，并根据预置的警示决策机制，向对应的客户端计算机发送指令，以使客户端计算机根据指令执行相应的警示动作。

进一步地，一个变量数据组中包括预设的第一变量、第二变量、第三变量、第四变量以及第五变量；

第一变量用于对附加装置触发的产品到位信号计数；

第二变量用于对附加装置触发的剔除信号计数；

第三变量用于标记附加装置是否造成设备停机；

第四变量用于标记附加装置是否自检出故障；

第五变量用于记录附加装置首次触发剔除信号时的设备时间。

进一步地，所述各台客户端计算机利用相应的变量数据组中的数据以及预设的研判策略分别进行如下预处理：质量行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障，并将预处理结果发送至服务端计算机包括：

当读取出第一变量的数值大于零、且第五变量为零，向服务端计算机发送带有机组号的质量行为预警信息；

当读取出第三变量标记为附加装置触发设备停机时，向服务端计算机发送带有机组号的停机原因信息；

根据第二变量的数值计算出预设时间内的剔除数量，且当比较出剔除数量大于预设的剔除预警阈值时，向服务端计算机发送带有机组号的剔除预警信息；

当读取出第四变量标记为附加装置自检故障时，向服务端计算机发送带有机组号的附加装置故障信息。

进一步地，一个变量数据组中还包括预设的第六变量，第六变量用于记录附加装置首次触发停机信号时的设备时间；

客户端计算机结合第六变量的数据进行质量行为判断和/或生产线停机判断预处理。

进一步地，所述标记附加装置是否造成设备停机包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的停机信号时，将第三变量赋值为1；

当PLC再次获取到对应的生产线机组提供的生产线运行信号时，将第三变量重置为0。

进一步地，所述标记附加装置是否自检出故障包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的故障信号时，将第四变量赋值为1；

当PLC获取到对应的附加装置提供的附加装置运行信号时，将第四变量重置为0。

进一步地，第一变量与第二变量均为整型变量，第三变量与第四变量均为布尔型变量，第五变量为时间变量。

进一步地，服务端计算机在启动后，按预设定时轮询各个客户端计算机的在线状态；且服务端计算机仅接收在线的客户端计算机发送的预处理结果，并向在线的客户端计算机发送警示决策指令。

进一步地，PLC启动后，清空所有变量数据组中的变量数据。

为了便于理解上述实施例及其优选方案，这里提供如下具体的示例性说明：

PLC运行后可以首先执行清除程序，如果满足条件，则清空所有数据块中用到的关键变量(具体变量下文将做介绍)。在生产阶段，PLC实时监测原有设备提供的生产线运行信号，以及附加装置提供的如下信号：附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号。其中，通过产品到位信号来表征生产线产量，通过剔除信号来表征缺陷品剔除数量，通过停机信号来表征是否造成了生产线停机，通过附加装置故障信号来表征附加装置是否故障。

在获取上述各信号的同时，分别实时更新预设的第一变量(整型变量A)、第二变量(整型变量B)、第三变量(布尔型变量C)、第四变量(布尔型变量D)。具体来说，相应地，当触发一次产品到位信号，整型变量A加1；当触发一次剔除信号，整型变量B加1；当附加装置造成设备停机时，布尔型变量C为1，且之后当PLC再次读取到生产线运行信号时，布尔型变量C变更为0；当附加装置自检故障时，获取到附加装置故障信号，布尔型变量D为1，当附加装置故障排除且获取到附加装置运行信号时，布尔型变量D变更为0。PLC将首次读取到剔除信号时的设备时间(来自生产线机组)，存入到预设的第五变量(时间变量E)；进一步地，PLC还可以将首次读取到停机信号时的设备时间(来自生产线机组)，存入到预设的第六变量(时间变量F)。

需指出的是，上述预设的所述整型变量A、整型变量B、布尔型变量C、布尔型变量D、时间变量E以及时间变量F是基于一个附加装置而言的，当增加附加装置的数量时，会有相应的变量组，例如整型变量A1、整型变量B1、布尔型变量C1、布尔型变量D1、时间变量E1、时间变量F1；整型变量A2、整型变量B2、布尔型变量C2、布尔型变量D2、时间变量E2、时间变量F2等。

设于各个机组的客户端计算机在建立与前述PLC的通信后，实时读取PLC中的各个变量组中的数值，即读取整型变量A(A1、A2…)、整型变量B(B1、B2…)、布尔型变量C(C1、C2…)、布尔型变量D(D1、D2…)、时间变量E(E1、E2…)、时间变量F(F1、F2…)的数值。

并且，所述客户端控制程序中预置了质量行为判断程序、生产线停机判断程序、剔除预警程序和自诊断故障程序。

所述质量行为判断程序在判断出整型变量A大于零，且对应的时间变量E为零，则向所述服务端发送带有机组号信息的质量行为预警信息。优选地，还可以将前述时间变量F融入到质量行为预警信息的研判过程中。

所述生产线停机判断程序，当读取到布尔型变量C为1时，则向所述服务端发送带有机组号信息的停机原因信息。优选地，还可以将前述时间变量F融入到停机原因信息研判过程中。

所述剔除预警程序，首先从参数配置文件中读取剔除预警阈值，并结合整型变量B的数值计算出短期剔除数量，当短期剔除数值大于剔除预警阈值时，则向所述服务端发送带有机组号信息的剔除预警信息。

所述生产线自诊断故障程序，当读取到布尔型变量D为1时，则向所述服务端发送带有机组号信息的附加装置故障信息。

所述客户端程序还具备通信、信息处理程序，在通信程序收到所述服务端程序发送的指令时，信息处理程序会将预警信息全屏显示在客户端工业计算机的屏幕上，达到醒目提示的功能。

作为服务端的计算机在启动后，首先会在数据库文件中增加当日数据记录。所述服务端程序具备通信程序，该程序具备识别客户端程序是否在线的功能，在程序启动后，会依次定时向所有客户端程序发送“是否在线？”的信息，所述客户端在收到“是否在线？”的信息后，会马上返回“在线”的信息，所述服务端程序在收到“在线”信息后，会判断该回复信息的地址来源，并在所述服务端程序界面中的对应地址的客户端状态标签中显示“在线”。

所述服务端程序可以接收在线的所述客户端程序发送来的上述行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障等处理结果，并在收到这些信息后，服务端会将包含发送时间、对应客户端的机组号、通知内容等信息存储到服务端数据库的当日数据记录中，并根据预置的决策信息，将指令返回到对应于机组号的客户端，以使客户端执行诸如按周期性报警、预警等相应动作。也即是说，PLC的主要作用是采集信号，客户端的主要作用是对信号进行研判(预处理)并将预处理结果发至服务端，服务端的主要作用是对客户端提供的各机组附加装置的研判预处理信息进行综合决策，并指导对应的客户端执行警示动作，如前文所述，可以在客户端工业计算机的屏幕上以全屏方式显示相应的预警信息。

此外，所述服务端能够直接向所述客户端程序发送信息，例如在所述服务端程序的主界面中，通过选择对应机组和常用列表信息或手动输入信息，并点击发送按钮后，该信息会直接到达指定机组的所述客户端程序。同时，所述服务端还可以具备历史记录查看功能，可查看从运行以来所有日期的信息发送记录，以供数据分析。

相应于上述方法实施例及其优选方案，本发明还提供了一种用以执行上述警示方法的卷烟生产线附加装置警示系统的实施例，如图2所示，其中包括：生产线机组(为生产线原有的设备，图中未示出)，若干台客户端计算机3、10，服务端计算机1，信号转换器7、13，PLC6、12，PLC网关4、11以及若干附加装置8、9、14、15。

所述客户端计算机3、10分别与所述服务端计算机4采用网线2进行连接，所述信号转换器7、13的一端与对应的附加装置8、9、14、15相连，另一端则接入对应的PLC(可编程控制器)6、12，并且生产线机组也接入PLC6、12；所述PLC6、12与所述PLC网关4、11相连，所述PLC网关4、11则分别与对应的客户端计算机3、10相连。需指出的是，客户端计算机的数量与卷烟生产线的机组相对应，图中仅示意出两台客户端计算机。

具体来说，所述信号转换器7、13能够将附加装置8、9、14、15提供的信号，转换为PLC6、12可以识别的信号；所述PLC网关4、11能够使所述客户端计算机3、10与所述PLC6、12建立通信。

而所述PLC6、12则可以读取到生产线机组提供的生产线运行信号以及附加装置提供的附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号。

综上所述，本发明的构思在于通过各机组的PLC实时获取原机组设备和附加装置提供的各相关信号并更新对应的变量组，客户端计算机根据读取到的变量组进行附加装置工况研判并将预处理结果发至服务端计算机，服务端计算机基于预处理结果进行综合决策，并下发指令至客户端计算机使其做出相应的警示动作。本发明能够快速准确地区分附加装置造成的生产线停机原因以及产品剔除、故障预警等工况，全局掌控附加装置的运行和产品检测情况，大幅提升设备停机处理速度，并实现自动监管关键检测点的附加装置有效性测试的质量行为，同时对于附加装置的相关数据进行存储，便于后续分析及利用，大大提升卷烟生产线智能信息化程度，显著提升了工作效率。

本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，包括：

与各个生产线机组对应的PLC分别实时监测对应的生产线机组提供的生产线运行信号以及相应生产线上的附加装置提供的如下信号：附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号；其中，产品到位信号用于表征生产线产量，剔除信号用于表征缺陷品剔除数量，停机信号用于表征附加装置是否造成了生产线停机，故障信号用于表征附加装置是否故障；

PLC利用以上信号实时更新预置的若干个变量数据组；其中，一个变量数据组中包含多个预设变量，且每一个变量数据组对应一个附加装置；一个变量数据组中包括预设的第一变量、第二变量、第三变量、第四变量以及第五变量；第一变量用于对附加装置触发的产品到位信号计数；第二变量用于对附加装置触发的剔除信号计数；第三变量用于标记附加装置是否造成设备停机；第四变量用于标记附加装置是否自检出故障；第五变量用于记录附加装置首次触发剔除信号时的设备时间；

与各个生产线机组对应的若干台客户端计算机实时读取相应的PLC中更新后的变量数据组；

各台客户端计算机利用相应的变量数据组中的数据以及预设的研判策略分别进行如下预处理：质量行为判断、生产线停机判断、剔除预警、自诊断故障，并将预处理结果发送至服务端计算机，包括：当读取出第一变量的数值大于零、且第五变量为零，向服务端计算机发送带有机组号的质量行为预警信息；当读取出第三变量标记为附加装置触发设备停机时，向服务端计算机发送带有机组号的停机原因信息；根据第二变量的数值计算出预设时间内的剔除数量，且当比较出剔除数量大于预设的剔除预警阈值时，向服务端计算机发送带有机组号的剔除预警信息；当读取出第四变量标记为附加装置自检故障时，向服务端计算机发送带有机组号的附加装置故障信息；

服务端计算机在接收到各台客户端计算机发送的预处理结果后，将包含有发送时间、客户端计算机对应的机组号以及客户端计算机的处理信息存储到数据库中，并根据预置的警示决策机制，向对应的客户端计算机发送指令，以使客户端计算机根据指令执行相应的警示动作。

2.根据权利要求1所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，一个变量数据组中还包括预设的第六变量，第六变量用于记录附加装置首次触发停机信号时的设备时间；

客户端计算机结合第六变量的数据进行质量行为判断和/或生产线停机判断预处理。

3.根据权利要求1所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，所述标记附加装置是否造成设备停机包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的停机信号时，将第三变量赋值为1；

当PLC再次获取到对应的生产线机组提供的生产线运行信号时，将第三变量重置为0。

4.根据权利要求1所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，所述标记附加装置是否自检出故障包括：

当PLC获取到对应的附加装置提供的故障信号时，将第四变量赋值为1；

当PLC获取到对应的附加装置提供的附加装置运行信号时，将第四变量重置为0。

5.根据权利要求1所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，第一变量与第二变量均为整型变量，第三变量与第四变量均为布尔型变量，第五变量为时间变量。

6.根据权利要求1~5任一项所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，服务端计算机在启动后，按预设定时轮询各个客户端计算机的在线状态；且服务端计算机仅接收在线的客户端计算机发送的预处理结果，并向在线的客户端计算机发送警示决策指令。

7.根据权利要求1~5任一项所述的卷烟生产线附加装置警示方法，其特征在于，PLC启动后，清空所有变量数据组中的变量数据。

8.一种用于执行权利要求1~7任一项所述警示方法的卷烟生产线附加装置警示系统，其特征在于，包括：与生产线机组对应设置的若干台客户端计算机、信号转换器、PLC、PLC网关、附加装置以及服务端计算机；

所述信号转换器的一端与对应的所述附加装置连接，所述信号转换器的另一端以及所述生产线机组一同接入对应的所述PLC；所述PLC读取所述生产线机组提供的生产线运行信号以及所述附加装置提供的附加装置运行信号、产品到位信号、剔除信号、停机信号、故障信号；

所述PLC与对应的所述PLC网关连接；

所述PLC网关分别与对应的客户端计算机连接；

各所述客户端计算机分别与所述服务端计算机连接；

所述信号转换器用于将所述附加装置提供的信号转换为PLC可读信号；

所述PLC网关用于使所述客户端计算机与所述PLC建立通信。

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