CN117034969A - 一种生产设备自力牌安全信息化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产设备自力牌安全信息化系统，包括硬件组成部分和软件组成部分，其中硬件组成部分包括至少一个身份识别卡、用于读取身份识别卡内数据的多口读卡装置、与多口读卡装置连接的系统主机、分别与系统主机连接的显示器和继电器，继电器的干接点输出端与外部生产设备的PLC控制电路连接，通过PLC控制电路控制外部生产设备自动停机保护或者初始状态恢复。本发明能够实现生产设备电气安全联锁功能；同时，利用信息化的手段，实现数据的处理和归档，可用于后续的分析和总结，在操作、维护、维修等模式下，为生产提供有效的、安全的连锁保护功能，在保证人员和设备的安全下，提升生产管理的效率，确保信息化管理。
Description
技术领域
本发明涉及生产制造技术领域，特别是涉及一种生产设备自力牌安全信息化系统。
背景技术
目前，传统意义上的设备自力牌，主要是纸质版的小卡片，上面有人员的基本信息，在设备停机后，把自力牌放在设备的操作台上，然后操作人员进入设备内进行操作，多人进入则多人挂牌，不允许其他人操作设备，从而确保人员安全。此自力牌在使用中存在混乱、不清晰、数量不准确、摘挂牌不及时等问题，主要是靠人员的执行和文件的支撑来实现标准化作业，无法做到信息的准确化和设备的安全本质化连锁。有一定的误操作伤人等风险，存在较大安全隐患。
发明内容
为了解决设备自力牌存在的混乱、不清晰、数量不准确、摘挂牌不及时，以及依靠人员的执行和文件的支撑来实现标准化作业，无法做到信息的准确化和设备的安全本质化连锁的问题，本发明提出一种生产设备自力牌安全信息化系统。
为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：
一种生产设备自力牌安全信息化系统，包括硬件组成部分和软件组成部分；
所述硬件组成部分包括至少一个身份识别卡、用于读取所述身份识别卡内数据的多口读卡装置、与所述多口读卡装置连接的系统主机、分别与所述系统主机连接的显示器和继电器，所述继电器的干接点输出端与外部生产设备的PLC控制电路连接，通过PLC控制电路控制外部生产设备自动停机保护或者初始状态恢复；
所述软件组成部分包括安装在所述系统主机上的自力牌安全信息化软件和数据库，所述自力牌安全信息化软件被配置为根据所述多口读卡装置读取的数据控制所述继电器的干接点输出，还被配置为在主界面上显示当前所述多口读卡装置内插入的全部身份识别卡对应的人员信息、提供卡信息管理功能、插拔卡日志查询功能、开解锁日志查询功能和系统停机功能，所述数据库用于记录所有用户操作日志。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提出的生产设备自力牌安全信息化系统利用身份识别卡代替传统的设备自力牌，并将人员信息写入身份识别卡中，操作人员在进入设备之前必须插卡，多口读卡装置对插入的所有身份识别卡进行读取，再由自力牌安全信息化软件控制继电器干接点输出，从而控制外部生产设备的PLC控制电路，实现设备的自动停机保护，并在显示器处明确显示设备状态变化提示和进入设备的人员信息。本发明通过对设备安全本质化和信息化的有效管控，实现生产设备电气安全联锁功能；同时，利用信息化的手段，实现数据的处理和归档，可用于后续的分析和总结，在操作、维护、维修等模式下，为生产提供有效的、安全的连锁保护功能，在保证人员和设备的安全下，提升生产管理的效率，确保信息化管理。本发明适用于所有自动生产线。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容作简要说明：
图1为本发明实施例中生产设备自力牌安全信息化系统的硬件组成部分的结构示意图；
图2为继电器的常开点连接的程序图；
图3为继电器的常闭点连接的程序图；
图4为继电器的常开点和常闭点分别与外部生产设备的PLC控制电路连接的程序图；
图5为自力牌安全信息化软件的主界面示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明实施例提供了一种用于生产设备的自力牌安全信息化系统，其中包括了软件、硬件、系统集成等全套装置，可以在所有自动生产线得到应用。具体地，本实施例的生产设备自力牌安全信息化系统主要包括硬件组成部分和软件组成部分。
硬件组成部分包括至少一个身份识别卡，用于存储持卡人员信息。本实施例中的身份识别卡可以采用IC卡、ID卡或者其他具有NFC功能的实体卡片。身份识别卡的数量可以与多口读卡装置上设置的卡槽数量相同，也可以多于或者少于卡槽的数量，具体可根据实际需要选择。多口读卡装置设有若干个IC读卡器，例如包括10个IC读卡器，并且10个IC读卡器集成到一个壳体内，可以同时对IC卡进行读卡操作。
如图1所示，硬件组成部分还包括多口读卡装置、系统主机、显示器和继电器，多口读卡装置、显示器和继电器分别与系统主机连接。多口读卡装置设有多个卡槽，当任意一张或者几张身份识别卡插入卡槽后，多口读卡装置读取所有插入的身份识别卡内的数据，并将读取的数据传输至系统主机中。本实施例中的系统主机是系统运行依赖的电脑主机，可采用微型工控机，其安装有自力牌安全信息化软件以及用于数据存储的数据库。
显示器和继电器分别与系统主机连接，显示器用于显示系统主机内安装的自力牌安全信息化软件的界面。插入身份识别卡后，显示器在系统主机的控制下自动显示当前插卡人员信息，如果有多个人插卡，就会显示多个插卡人员信息。可选地，本实施例中的显示器采用液晶显示屏，其尺寸为27寸或者其他数值。继电器的干接点输出端与外部生产设备的PLC控制电路连接，继电器用于在自力牌安全信息化软件控制下通过PLC控制电路来控制外部生产设备自动停机保护或者初始状态恢复。在多口读卡装置的多个卡槽中，如果有任意一张或多张身份识别卡插入时，继电器输出。如果多口读卡装置的多个卡槽都没有插卡时，继电器恢复原始状态。继电器的干接点输出端提供2对无源输出，插卡时1个常开，1个常闭；取出卡后，1个常闭，1个常开，且满足2A电流负荷。
进一步地，参见图2至图4所示的程序图，当多口读卡装置中插入任意一张身份识别卡时，继电器的常开点Q0.1闭合，常闭点Q0.2断开；当多口读卡装置中没有插入身份识别卡时，继电器反向输出，即常开点Q0.1断开，常闭点Q0.2闭合；常开点Q0.1和常闭点Q0.2继电器输出分别与主产线设备PLC程序的继电器端口Q0.3连接，以实现通过继电器干接点输出控制PLC程序，进而控制产线设备自动停机保护或者恢复初始状态。一旦程序锁定，则无法操作设备的运行，从而保证人员的安全，做到设备的本质化安全连锁。
软件组成部分包括安装在系统主机上的自力牌安全信息化软件和数据库。自力牌安全信息化软件被配置为根据多口读卡装置读取的数据控制继电器的干接点输出，自力牌安全信息化软件还被配置为在主界面上显示当前多口读卡装置内插入的全部身份识别卡对应的人员信息、提供卡信息管理功能、提供插拔卡日志查询功能、提供开解锁日志查询功能和提供系统停机功能，其中，人员信息包括插卡时间、卡号、人员姓名、部门、工号、联系方式、岗位、照片。自力牌安全信息化软件的主界面如图5所示。数据库用于记录所有用户操作日志。可选地，本实施例中的数据库采用MySQL进行存储。
具体地，卡信息管理功能：查看所有可控卡人员信息，并且可以通过Excel进行导出操作。
插拔卡日志查询功能：进入主界面页面后，可以按照卡号或者日期范围查询所有插卡人员信息，内容包括时间、类型(插卡或拔卡)、卡号、姓名等。
开解锁日志查询功能：进入主界面页面后，可以按日期、类型(开，解锁)查看日志信息，内容包括时间、类型(开锁或者解锁)。
系统停机功能：主界面页面上设有系统停机按钮，可以点击系统停机按钮，此时不管是否有卡插入，当前继电器不工作。
仍参见图5，自力牌安全信息化软件还被配置为在主界面上显示当前设备状态和设备维护时长信息，其中设备维护时长信息包括单次时长和当日累计时长。
自力牌安全信息化软件的初始过程包括以下步骤：显示界面上显示账号输入框和密码输入框，用户输入账号和密码后登录进入自力牌安全信息化软件的主界面，主界面显示当前插入卡人员信息(插入时间，卡人员信息等)。初始化时，设定账号为admin，密码默认为123456，可以通过页面进行修改密码操作。
本实施例中的自力牌安全信息化软件前端技术采用vue开发，后端技术采用nodejs+python开发，缓存数据采用Redis。Vue端提供界面显示以及用户交互功能，nodejs+python控制软件事件交互(插拔身份识别卡)、控制继电器的开闭合操作，MySQL记录所有用户操作日志(用户登录，IC卡插拔记录，继电器开闭合记录)，Redis提供中间数据的缓存，提高系统响应速度。
本发明通过对自力牌信息化手段实现人员信息上传记录、安全回路联锁、停机统计汇总、设备本质安全提升、维修点检记录等功能。
本发明利用身份识别卡(例如IC卡)将人员的姓名、联系方式及岗位写入到电子自力牌中，在设备启动操作台处安装多口读卡装置，其固定在操作台启动按钮旁。将多口读卡装置的多个插口数据进行数据串联，同时实现干接点输出，具体要求为两个常开和两常闭(触点不小于2A容量)。
操作人员在进入设备后必须插卡，插卡后整个装置串联继电器输出，来控制外部设备的PLC程序，实现设备的自动停机保护，在操作屏处有明确设备状态变化提示和进入设备的人员信息。
操作人员出设备后必须亲自拔卡，全部IC卡被拔出后，设备输出恢复原始状态，消除产线安全联锁，可是实现设备的准备生产状态。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，包括硬件组成部分和软件组成部分；
所述硬件组成部分包括至少一个身份识别卡、用于读取所述身份识别卡内数据的多口读卡装置、与所述多口读卡装置连接的系统主机、分别与所述系统主机连接的显示器和继电器，所述继电器的干接点输出端与外部生产设备的PLC控制电路连接，通过PLC控制电路控制外部生产设备自动停机保护或者初始状态恢复；
所述软件组成部分包括安装在所述系统主机上的自力牌安全信息化软件和数据库，所述自力牌安全信息化软件被配置为根据所述多口读卡装置读取的数据控制所述继电器的干接点输出，还被配置为在主界面上显示当前所述多口读卡装置内插入的全部身份识别卡对应的人员信息、提供卡信息管理功能、插拔卡日志查询功能、开解锁日志查询功能和系统停机功能，所述数据库用于记录所有用户操作日志。
2.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述自力牌安全信息化软件还被配置为在主界面上显示当前设备状态和设备维护时长信息，所述设备维护时长信息包括单次时长和当日累计时长。
3.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述自力牌安全信息化软件的初始过程包括以下步骤：
显示界面上显示账号输入框和密码输入框，用户输入账号和密码后登录进入所述自力牌安全信息化软件的主界面。
4.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，采用Vue开发所述自力牌安全信息化软件的主界面，采用nodejs与python的结合控制插拔身份识别卡交互和所述继电器的开闭合操作，采用Redis为所述自力牌安全信息化软件提供中间数据的缓存。
5.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述人员信息包括插卡时间、卡号、人员姓名、部门、工号、联系方式、岗位、照片。
6.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，当所述多口读卡装置中插入任意一张身份识别卡时，所述继电器的常开点闭合，常闭点断开；当所述多口读卡装置中没有插入身份识别卡时，所述继电器的常开点断开，常闭点闭合。
7.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述身份识别卡采用IC卡。
8.根据权利要求7所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述多口读卡装置包括若干个IC读卡器，并且各个IC读卡器同时对插入各自卡槽内的IC卡进行读卡操作。
9.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述数据库采用MySQL数据库。
10.根据权利要求1所述的一种生产设备自力牌安全信息化系统，其特征在于，所述显示器采用液晶显示屏。
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