CN114755994A - 智能车间生产线电气及安全控制系统 - Google Patents

智能车间生产线电气及安全控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了智能车间生产线电气及安全控制系统，涉及安全生产技术领域，包括安全系统以及用于控制安全系统的电气系统，通过数据采集终端对生产线上的现场安全模块的运行状态进行检测，从而对每个现场安全模块的运行状态进行分析，避免现场安全模块的运行出现异常，而无法对生产线的生产安全进行有效监测，同时将现场安全模块的运行状态进行可视化处理，从而使得能够快速的对现场安全模块的状态进行了解，并设置隔段时间，对隔段时间内出现多种运行状态时，通过获得现场安全模块的运行偏重系数，确定现场安全模块的运行状态，避免出现误判断的情况发生。

Description

智能车间生产线电气及安全控制系统
技术领域
本发明涉及安全生产技术领域，具体是智能车间生产线电气及安全控制系统。
背景技术
随着制造行业信息化自动化的快速发展，使得现代生产线向高速化、高品质、自动化、柔性化方向发展。传统生产线手工操作、人工送料的生产方式已无法满足行业的需要；
作为监测和保障生产线安全生产的现场安全模块，如紧停、光栅、区域扫描、安全开关等，其运行状态是否正常，决定了生产线能否在发生危险时对作业人员的安全进行保障的关键，而一旦现场安全模块出现异常而无法被及时发现，在发生违规操作或危险操作时，则会对作业人员的安全造成重大隐患，如何对现场安全模块的运行状态进行有效监控，是我们需要解决的问题，现提供智能车间生产线电气及安全控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供智能车间生产线电气及安全控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：智能车间生产线电气及安全控制系统，包括安全系统以及用于控制安全系统的电气系统，所述安全系统和电气系统均设置有控制中心，且共用同一个控制中心；所述安全系统还包括与控制中心电性连接的数据采集模块、数据处理模块以及数据分析模块；
所述数据采集模块用于获取现场安全模块的运行数据；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的生产信息集进行处理，完成对生产信息集的数据标识；
所述数据分析模块用于根据所获得的状态时序图，对现场安全模块的运行状态进行分析，并根据现场分析结果生成对应的预警信息；
所述控制中心根据所接收到的预警信息生成检测指令，并将检测指令发送至电气系统，电气系统根据所接收到的检测指令对现场安全模块进行检测。
进一步的，所述数据采集模块获取现场安全模块的运行数据的过程包括：
根据实际需求，在生产线的相应节点设置数据采集终端，并将数据采集终端与对应节点的现场安全模块进行连接；
通过数据采集终端获取现场安全模块的运行状态，运行状态包括正常状态、异常状态以及未使用状态；
将数据采集终端所获取到的现场安全模块的运行状态生成生产信息集合。
进一步的，所述数据处理模块对所获得的生产信息集进行处理的过程包括：
对所获得的生产信息集进行数据标识，即：
读取生产信息集内的所涉及的现场安全模块，对每个现场安全模块进行标记，根据所标记的现场安全模块生成对应的状态栏；
根据每个状态栏生成数据区间，并将数据区间与对应的状态栏进行链接，然后将每个状态栏对应的现场安全模块所对应的运行状态导入至对应的数据区间内；对每个数据区间内的现场安全模块的运行状态数据进行可视化处理。
进一步的，对运行状态数据进行可视化处理的过程包括：
将现场安全模块的运行状态分别进行时序标识，即将现场安全模块的正常状态标记为“1”，异常状态标记为“0”，未使用状态标记为“空白”；
建立状态时序图，并将现场安全模块状态映射至状态时序图内；
设置隔断时间T，并将隔断时间T映射至状态时序图内；需要进一步说明的是，在具体时候过程中，隔断时间由第一时间轴和第二时间轴组成，第二时间轴为当前时刻，第一时间轴为与第二时间轴间隔时长为T的前一时刻；
获取隔断时间T内的状态时序图，并将所获取到的状态时序图内的状态时序图进行标记，并发送至数据分析模块。
进一步的，所述数据分析模块对现场安全模块的运行状态进行分析的过程包括：
获取隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态，当隔断时间T内的现场安全模块的运行状态只有一种时，现场安全模块的运行状态即为该运行状态；
当隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态不止一种时，则按照时间顺序对现场安全模块的运行状态进行标记，并根据所标记的现场安全模块的运行状态在隔断时间T内的持续时间获取现场安全模块的运行偏重系数，根据所获得的运行偏重系数判断现场安全模块的运行状态；
当现场安全模块的运行状态为未运行状态时，则生成防呆预警信息，当现场安全模块的运行状态为异常状态时，则生成异常预警信息。
进一步的，对现场安全模块进行检测的过程包括：
根据现场安全模块的分布情况，建立安全模块分布图；
为每个现场安全模块建立状态栏，并根据现场安全模块的设定状态对状态栏进行不同显示，正常状态对应绿色，异常状态对应红色，未运行状态对应灰色；
当接收到防呆预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为灰色，若为灰色，则不作任何操作，若不为灰色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测；
当接收到异常预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为红色，若为红色，则不作任何操作，若不为红色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过数据采集终端对生产线上的现场安全模块的运行状态进行检测，从而对每个现场安全模块的运行状态进行分析，避免现场安全模块的运行出现异常，而无法对生产线上的生产安全进行有效监测，同时将现场安全模块的运行状态进行可视化处理，从而使得能够快速的对现场安全模块的状态进行了解，并设置隔段时间，对隔段时间内出现多种运行状态时，通过获得现场安全模块的运行偏重系数，确定现场安全模块的运行状态，避免出现误判断的情况发生。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示，智能车间生产线电气及安全控制系统，包括安全系统以及用于控制安全系统的电气系统，所述安全系统和电气系统均设置有控制中心，且共用同一个控制中心；
所述安全系统还包括与控制中心电性连接的数据采集模块、数据处理模块以及数据分析模块；
所述数据采集模块用于获取现场安全模块的运行数据，具体过程包括：
根据实际需求，在生产线的相应节点设置数据采集终端，并将数据采集终端与对应节点的现场安全模块进行连接；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述现场安全模块包括紧停、光栅、区域扫描、安全开关等；
通过数据采集终端获取现场安全模块的运行状态，需要进一步说明的是，在具体实施过程中，运行状态包括正常状态、异常状态以及未使用状态；
将数据采集终端所获取到的现场安全模块的运行状态生成生产信息集合，并将生产信息集合发送至数据处理模块。
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的生产信息集进行处理，具体处理过程包括：
对所获得的生产信息集进行数据标识，即：
读取生产信息集内的所涉及的现场安全模块，对每个现场安全模块进行标记，根据所标记的现场安全模块生成对应的状态栏；
根据每个状态栏生成数据区间，并将数据区间与对应的状态栏进行链接，然后将每个状态栏对应的现场安全模块所对应的运行状态导入至对应的数据区间内；
对每个数据区间内的现场安全模块的运行状态数据进行可视化处理，具体过程包括：
将现场安全模块的运行状态分别进行时序标识，即将现场安全模块的正常状态标记为“1”，异常状态标记为“0”，未使用状态标记为“空白”；
建立状态时序图，并将现场安全模块状态映射至状态时序图内；
设置隔断时间T，并将隔断时间T映射至状态时序图内；需要进一步说明的是，在具体时候过程中，隔断时间由第一时间轴和第二时间轴组成，第二时间轴为当前时刻，第一时间轴为与第二时间轴间隔时长为T的前一时刻；
获取隔断时间T内的状态时序图，并将所获取到的状态时序图内的状态时序图进行标记，并发送至数据分析模块。
所述数据分析模块用于根据所获得的状态时序图，对现场安全模块的运行状态进行分析，具体过程包括：
获取隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态，当隔断时间T内的现场安全模块的运行状态只有一种时，则将该运行状态进行标记；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，以隔断时间T内的现场安全模块的运行状态只存在“1”时，则表示该状态时序图对应的现场安全模块的运行状态为正常状态；
当隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态不止一种时，则按照时间顺序对现场安全模块的运行状态进行标记，并根据所标记的现场安全模块的运行状态判断生产线的运行状态；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，当隔断时间T内对应的现场安全模块的运行状态有两种；
举例说明，当所存在的两种运行状态为正常状态和异常状态时，则分别将正常状态和异常状态进行标号，记为i和j；其中i=1，2，……，n，n为整数；j=1，2，……，m，m为整数；
分别将隔段时间T内的每个正常状态的持续时长记为ZCi，异常状态的持续时长记为YCj；
获取现场安全模块的运行偏重系数PX1，其中
Figure 283564DEST_PATH_IMAGE001
；
设置偏重系数阈值P0，则当PX1≥P0时，则表示该现场安全模块的运行状态正常，反之当PX1＜P0时，则表示该现场安全模块的运行状态异常；
当现场安全模块的运行状态为异常时，则生成异常预警信息，并将异常预警信息发送至控制中心；
需要进一步说明的是，在具体实施过程中，当隔断时间T内对应的运行状态有三种，则分别将正常状态、异常状态以及未使用状态分别进行标号，记为i，j以及k；其中i=1，2，……，n，n为整数；j=1，2，……，m，m为整数，k=1，2，……，q，q为整数
则分别将隔段时间T内的每个正常状态的持续时长记为ZCi，异常状态的持续时长记为YCj，未使用状态的持续时长记为WCq；
获取现场安全模块的运行偏重系数PX2，其中
Figure 216885DEST_PATH_IMAGE002
；
则当PX2≥P0时，则获得现场安全模块的运行偏重系数PX21，其中
Figure 354605DEST_PATH_IMAGE003
；
若PX21≥P0时，则表示现场安全模块的运行状态为正常状态，反之当PX21＜P0时，则表示现场安全模块的运行状态为未运行状态；
需要进一步说明的是，在具体实过程中，当PX2＜P0时，则获得现场安全模块的运行偏重系数PX22，其中
Figure 551232DEST_PATH_IMAGE004
；
则当PX22≥P0时，则表示现场安全模块的运行状态为异常状态，反之当PX22＜P0时，则表示现场安全模块的运行状态为未运行状态；
当现场安全模块的运行状态为未运行状态时，则生成防呆预警信息，当现场安全模块的运行状态为异常状态时，则生成异常预警信息，并发送至控制中心。
所述控制中心根据所接收到的防呆预警信息和异常预警信息生成检测指令，并将检测指令发送至电气系统，电气系统根据所接收到的检测指令对现场安全模块进行检测，具体过程包括：
根据现场安全模块的分布情况，建立安全模块分布图，并将安全模块分布图内将现场安全模块的位置坐标进行标记；
为每个现场安全模块建立状态栏，并根据现场安全模块的设定状态对状态栏进行不同显示，具体为当现场安全模块的设定状态为正常状态，则显示绿色，当现场安全模块的设定状态为异常状态，则显示红色，当现场安全模块的设定状态为未运行状态，则显示灰色；
当接收到防呆预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为灰色，若为灰色，则不作任何操作，若不为灰色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测，并将检测数据发送至控制中心；
当接收到异常预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为红色，若为红色，则不作任何操作，若不为红色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测，并将检测数据发送至控制中心；
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，包括安全系统以及用于控制安全系统的电气系统，所述安全系统和电气系统均设置有控制中心，且共用同一个控制中心；所述安全系统还包括与控制中心电性连接的数据采集模块、数据处理模块以及数据分析模块；
所述数据采集模块用于获取现场安全模块的运行数据；
所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的生产信息集进行处理，完成对生产信息集的数据标识；
所述数据分析模块用于根据所获得的状态时序图，对现场安全模块的运行状态进行分析，并根据现场分析结果生成对应的预警信息；
所述控制中心根据所接收到的预警信息生成检测指令，并将检测指令发送至电气系统，电气系统根据所接收到的检测指令对现场安全模块进行检测。
2.根据权利要求1所述的智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，所述数据采集模块获取现场安全模块的运行数据的过程包括：
根据实际需求，在生产线的相应节点设置数据采集终端，并将数据采集终端与对应节点的现场安全模块进行连接；
通过数据采集终端获取现场安全模块的运行状态，运行状态包括正常状态、异常状态以及未使用状态；
将数据采集终端所获取到的现场安全模块的运行状态生成生产信息集合。
3.根据权利要求2所述的智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对所获得的生产信息集进行处理的过程包括：
对所获得的生产信息集进行数据标识，即：
读取生产信息集内的所涉及的现场安全模块，对每个现场安全模块进行标记，根据所标记的现场安全模块生成对应的状态栏；
根据每个状态栏生成数据区间，并将数据区间与对应的状态栏进行链接，然后将每个状态栏对应的现场安全模块所对应的运行状态导入至对应的数据区间内；对每个数据区间内的现场安全模块的运行状态数据进行可视化处理。
4.根据权利要求3所述的智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，对运行状态数据进行可视化处理的过程包括：
将现场安全模块的运行状态分别进行时序标识，即将现场安全模块的正常状态标记为“1”，异常状态标记为“0”，未使用状态标记为“空白”；
建立状态时序图，并将现场安全模块状态映射至状态时序图内；
设置隔断时间T，并将隔断时间T映射至状态时序图内；需要进一步说明的是，在具体时候过程中，隔断时间由第一时间轴和第二时间轴组成，第二时间轴为当前时刻，第一时间轴为与第二时间轴间隔时长为T的前一时刻；
获取隔断时间T内的状态时序图，并将所获取到的状态时序图内的状态时序图进行标记，并发送至数据分析模块。
5.根据权利要求4所述的智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，所述数据分析模块对现场安全模块的运行状态进行分析的过程包括：
获取隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态，当隔断时间T内的现场安全模块的运行状态只有一种时，现场安全模块的运行状态即为该运行状态；
当隔断时间T内的状态时序图对应的现场安全模块的运行状态不止一种时，则按照时间顺序对现场安全模块的运行状态进行标记，并根据所标记的现场安全模块的运行状态在隔断时间T内的持续时间获取现场安全模块的运行偏重系数，根据所获得的运行偏重系数判断现场安全模块的运行状态；
当现场安全模块的运行状态为未运行状态时，则生成防呆预警信息，当现场安全模块的运行状态为异常状态时，则生成异常预警信息。
6.根据权利要求5所述的智能车间生产线电气及安全控制系统，其特征在于，对现场安全模块进行检测的过程包括：
根据现场安全模块的分布情况，建立安全模块分布图；
为每个现场安全模块建立状态栏，并根据现场安全模块的设定状态对状态栏进行不同显示，正常状态对应绿色，异常状态对应红色，未运行状态对应灰色；
当接收到防呆预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为灰色，若为灰色，则不作任何操作，若不为灰色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测；
当接收到异常预警信息时，则获得对应的现场安全模块在安全模块分布图中的状态栏是否为红色，若为红色，则不作任何操作，若不为红色，则生成检测电流，并通过检测电流对该现场安全模块进行检测。
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