CN117806244A - 基于mes的耐火材料自动码垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生产自动化技术领域，公开了一种基于MES的耐火材料自动码垛系统，包括搬运模块、传感模块、控制模块、自适应模块、监控模块以及安全模块，所述搬运模块、传感模块、控制模块、自适应模块、监控模块以及安全模块通过网络通信相连接，所述搬运模块用于对耐火材料进行搬运工作，所述传感模块用于检测相关的数据，所述控制模块用于控制搬运模块、传感模块、监控模块以及安全模块的工作。本发明中，通过自适应模块中的数据分析单元、优化单元、故障检测单元、远程控制单元以及能耗检测单元能够根据耐火材料的数据的变化采取相对应的对策，并且通过优化单元对耐火材料自动码垛系统的算法进行优化，以提高系统的稳定性。

Description

基于MES的耐火材料自动码垛系统

技术领域

本发明涉及生产自动化技术领域，尤其涉及一种基于MES的耐火材料自动码垛系统。

背景技术

MES是制造执行系统的缩写，它是一种能够帮助企业管理生产过程的软件，通过MES，企业可以更好地规划、控制和优化生产流程，提高生产效率和质量在耐火材料行业中，MES与自动码垛系统的结合，可以实现生产自动化。

经过大量的检索后发现，在现有技术中，自动码垛系统在生产过程中需要保持稳定性和一致性，然而，如果生产工艺或原材料发生变化，可能需要重新调整系统的参数和配置，增加了企业的维护成本，另外，自动码垛系统需要与MES和其他生产管理系统进行数据交互，涉及大量敏感信息，通常工作人员只需要一层密码即可进入系统，这样可能会发生数据泄露或被篡改的风险，给企业带来损失。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种基于MES的耐火材料自动码垛系统，旨在改善了现有技术中提到的“增加了企业的维护成本”的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于MES的耐火材料自动码垛系统，包括搬运模块、传感模块、控制模块、自适应模块、监控模块以及安全模块，所述搬运模块、传感模块、控制模块、自适应模块、监控模块以及安全模块通过网络通信相连接，所述搬运模块用于对耐火材料进行搬运工作，所述传感模块用于检测相关的数据，所述控制模块用于控制搬运模块、传感模块、监控模块以及安全模块的工作。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述自适应模块用于根据不同的应急情况自身能够做出相对应的调整，所述监控模块用于实时监控从而可以让工作人员观察码垛过程并处理异常情况，所述安全模块用于保护系统的安全性。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述搬运模块包括机器人单元、视觉识别单元、信号传输单元，所述机器人单元用于对耐火材料进行搬运工作，所述视觉识别单元用于确定耐火材料的相关参数，所述信号传输单元用于接收和传输信号。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传感模块包括温度传感单元、压力传感单元、位移传感单元，所述温度传感单元用于检测耐火材料的温度，所述压力传感单元用于检测耐火材料的压力，所述位移传感单元用于检测耐火材料的位移。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述控制模块包括处理单元、存储单元、输入输出单元，所述处理单元用于处理搬运模块、传感模块、监控模块以及安全模块传输的数据，所述存储单元用于存储搬运模块、传感模块、监控模块以及安全模块的数据，所述输入输出单元用于接收和发送数据。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述自适应模块包括数据分析单元、优化单元、故障检测单元、远程控制单元、能耗检测单元，所述数据分析单元、优化单元、故障检测单元、远程控制单元、能耗检测单元之间通过网络通信连接，所述数据分析单元用于对耐火材料的相关数据进行收集、整理、分析和存储，其中包括耐火材料的种类、成分、物理性质、化学性质，所述优化单元用于对耐火材料自动码垛系统的算法进行优化，所述故障检测单元用于对耐火材料自动码垛系统的故障进行诊断，所述远程控制单元用于对耐火材料自动码垛系统进行远程监控，所述能耗检测单元用于对耐火材料自动码垛系统的能耗进行管理。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述监控模块包括视频监控单元、数据解析单元，所述视频监控单元用于实时监控耐火材料的码垛过程，所述数据解析单元用于对搬运模块、传感模块、安全模块的数据进行分析处理。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述安全模块包括异常检测单元、紧急单元、人机登入单元、混合密码单元、次数限制单元、强制退出单元、记录单元、警报单元，所述异常检测单元用于检测系统运行的情况，所述紧急单元用于进行紧急制动，与异常检测单元相连接，所述人机登入单元用于工作人员进行操作界面，所述混合密码单元用于输入密码，其中包括数字密码以及生物密码，所述次数限制单元用于设定输入密码的次数，且与强制退出单元相连接，所述强制退出单元用于强制性退出人机登入单元并且触发警报单元进行警报，包括灯光警报和声音警报，所述记录单元用于记录登入的相关信息。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述搬运模块还通过信号传输单元与MES进行数据交互，以实现生产计划的实时更新和调整。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传感模块将检测到的相关数据实时上传至控制模块，控制模块根据这些数据对搬运模块进行精确控制。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中，通过自适应模块中的数据分析单元、优化单元、故障检测单元、远程控制单元以及能耗检测单元能够根据耐火材料的数据的变化进行实时更新采取相对应的对策，并且通过优化单元能够对耐火材料自动码垛系统的算法进行优化，以提高系统的效率、稳定性和可靠性，同时，能耗检测单元还能够根据系统的运行状态和数据分析结果，对系统的能耗进行优化，降低系统的运行成本。

2、本发明中，通过安全模块中的异常检测单元能够对系统工作时产生的与异常数据进行检测并且发送至紧急单元进行紧急制动，防止出现更大的意外事故，并且通过设置的人机登入单元、混合密码单元、次数限制单元、强制退出单元、记录单元以及警报单元的工作可以有效地防止操作系统受到外来侵入，增加系统的安全性。

附图说明

图1为本发明中完整系统包含内容示意图；

图2为本发明中搬运模块包含内容示意图；

图3为本发明中传感模块包含内容示意图；

图4为本发明中控制模块包含内容示意图；

图5为本发明中自适应模块包含内容示意图；

图6为本发明中监控模块包含内容示意图；

图7为本发明中安全模块包含内容示意图。

图例说明：

1、搬运模块；101、机器人单元；102、视觉识别单元；103、信号传输单元；2、传感模块；201、温度传感单元；202、压力传感单元；203、位移传感单元；3、控制模块；301、处理单元；302、存储单元；303、输入输出单元；4、自适应模块；401、数据分析单元；402、优化单元；403、故障检测单元；404、远程控制单元；405、能耗检测单元；5、监控模块；501、视频监控单元；502、数据解析单元；6、安全模块；601、异常检测单元；602、紧急单元；603、人机登入单元；604、混合密码单元；605、次数限制单元；606、强制退出单元；607、记录单元；608、警报单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

参照1－图7，本发明提供的一种实施例：一种基于MES的耐火材料自动码垛系统，包括搬运模块1、传感模块2、控制模块3、自适应模块4、监控模块5以及安全模块6，搬运模块1、传感模块2、控制模块3、自适应模块4、监控模块5以及安全模块6通过网络通信相连接，搬运模块1还通过信号传输单元103与MES进行数据交互，以实现生产计划的实时更新和调整，传感模块2将检测到的相关数据实时上传至控制模块3，控制模块3根据这些数据对搬运模块1进行精确控制。

具体地，搬运模块1用于对耐火材料进行搬运工作，搬运模块1包括机器人单元101、视觉识别单元102、信号传输单元103，机器人单元101用于对耐火材料进行搬运工作，进一步地，机器人单元101为工业机器人，且该工业机器人具备至少两个自由度，这种设计使得机器人可以更加灵活地搬运不同形状和大小的耐火材料，视觉识别单元102用于确定耐火材料的相关参数，视觉识别单元102包括一个相机，该相机设置在机器人的头部，用于捕捉耐火材料的图像，通过图像处理技术，视觉识别单元102能够准确地确定耐火材料的相关参数，例如形状、大小、重量等。这些参数被用于指导机器人进行正确的搬运操作，信号传输单元103用于接收和传输信号，信号传输单元103包括一个无线通信模块，该模块用于接收来自控制器的信号，并将搬运指令传输给机器人单元101。这种设计使得搬运模块1可以远程接收搬运指令，并自动执行搬运操作，从而提高了生产效率，除此之外，搬运模块1还包括一个电源模块，该模块用于为机器人单元101、视觉识别单元102和信号传输单元103提供电力，从而确保了搬运工作的连续性。

具体地，传感模块2用于检测相关的数据，传感模块2采用防水、防尘的封装设计，以确保在恶劣环境下也能正常工作，传感模块2包括温度传感单元201、压力传感单元202、位移传感单元203，温度传感单元201用于检测耐火材料的温度，温度传感单元201采用热电偶或热电阻等温度传感器，用于检测耐火材料的表面温度，压力传感单元202用于检测耐火材料的压力，压力传感单元202采用压力传感器，如应变片或压电陶瓷等，位移传感单元203用于检测耐火材料的位移，位移传感单元203则采用线性位移传感器或电容位移传感器等。

具体地，控制模块3用于控制搬运模块1、传感模块2、监控模块5以及安全模块6的工作，例如，当搬运模块1接收到需要搬运物品的指令时，控制模块3会根据预设的程序控制搬运模块1执行相应的动作，同时监控模块5会对搬运过程进行实时监控，并将监控数据传输给控制模块3，控制模块3根据监控数据调整搬运模块1的动作，另外，控制模块3还具有网络安全防护功能，可以通过安全模块6对搬运模块1、传感模块2、监控模块5以及自身进行安全防护，以避免受到网络攻击和数据泄露等安全问题的影响。例如，控制模块3可以通过安全模块6对传输的数据进行加密和解密处理，以保证数据的安全性，控制模块3包括处理单元301、存储单元302、输入输出单元303，处理单元301用于处理搬运模块1、传感模块2、监控模块5以及安全模块6传输的数据，存储单元302用于存储搬运模块1、传感模块2、监控模块5以及安全模块6的数据，输入输出单元303用于接收和发送数据。

具体地，自适应模块4用于根据不同的应急情况自身能够做出相对应的调整，自适应模块4包括数据分析单元401、优化单元402、故障检测单元403、远程控制单元404、能耗检测单元405，数据分析单元401、优化单元402、故障检测单元403、远程控制单元404、能耗检测单元405之间通过网络通信连接，数据分析单元401用于对耐火材料的相关数据进行收集、整理、分析和存储，其中包括耐火材料的种类、成分、物理性质、化学性质，优化单元402用于对耐火材料自动码垛系统的算法进行优化，在积累了大量的耐火材料数据后，优化单元402能够根据这些数据找到最优的码垛方案，提高工作效率。同时，优化单元402还可以根据实时数据进行动态调整，确保系统的持续优化，故障检测单元403用于对耐火材料自动码垛系统的故障进行诊断，实时监测系统的各项参数，及时发现并诊断出现的故障，确保系统的正常运行。

进一步地，故障检测单元403还可以对各类故障进行分类和归档，为后续的维护和保养提供参考，远程控制单元404用于对耐火材料自动码垛系统进行远程监控，通过该单元，工作人员可以随时了解系统的运行状态，根据需要对系统进行远程操控，大大提高了系统的灵活性和便利性，能耗检测单元405用于对耐火材料自动码垛系统的能耗进行管理，该单元可以实时监测系统的能耗情况，为节能减排提供数据支持。同时，能耗检测单元405还可以根据能耗情况对系统进行优化，提高能源利用效率，通过自适应模块4的五个单元相互配合，共同确保了耐火材料自动码垛系统的稳定、高效运行，这种模块化的设计使得系统可以根据实际情况进行灵活的调整和扩展，满足了不同应急情况下对耐火材料自动码垛系统的需求。

具体的，监控模块5用于实时监控从而可以让工作人员观察码垛过程并处理异常情况，监控模块5包括视频监控单元501、数据解析单元502，视频监控单元501用于实时监控耐火材料的码垛过程，视频监控单元501可以包括一个或多个高清摄像头，用于拍摄码垛机的码垛过程，并可以将拍摄的视频实时传输到监控中心的显示屏上，以便工作人员观察码垛过程，数据解析单元502用于对搬运模块1、传感模块2、安全模块6的数据进行分析处理，数据解析单元502可以包括一个或多个处理器和存储器，监控模块5能够实时监控码垛机的码垛过程，及时发现异常情况并发出警报，从而保障码垛机的稳定运行，提高生产效率。

更进一步地，安全模块6用于保护系统的安全性，安全模块6包括异常检测单元601、紧急单元602、人机登入单元603、混合密码单元604、次数限制单元605、强制退出单元606、记录单元607、警报单元608，异常检测单元601用于检测系统运行的情况，在异常检测单元601的帮助下，如果检测到异常，它将立即激活紧急单元602，进行紧急制动，以防止可能的损害，紧急单元602用于进行紧急制动，与异常检测单元601相连接，人机登入单元603用于工作人员进行操作界面，人机登入单元603为工作人员提供了一个直观的操作界面，让他们能够方便地进行系统登入，混合密码单元604用于输入密码，其中包括数字密码以及生物密码，大大提高了系统的安全性，次数限制单元605用于设定输入密码的次数，且与强制退出单元606相连接，如果用户连续输入密码错误超过设定次数，系统将自动触发强制退出单元606。强制退出单元606将强制性退出人机登入单元603，并且同时激活警报单元608进行警报。警报单元608包括灯光警报和声音警报，以提醒用户系统已被非法尝试访问，强制退出单元606用于强制性退出人机登入单元603并且触发警报单元608进行警报，包括灯光警报和声音警报，记录单元607用于记录登入的相关信息，包括登入时间、登入用户、登入方式等。这些信息对于后续的安全审计和异常行为追踪至关重要。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于MES的耐火材料自动码垛系统，包括搬运模块(1)、传感模块(2)、控制模块(3)、自适应模块(4)、监控模块(5)以及安全模块(6)，其特征在于：所述搬运模块(1)、传感模块(2)、控制模块(3)、自适应模块(4)、监控模块(5)以及安全模块(6)通过网络通信相连接，所述搬运模块(1)用于对耐火材料进行搬运工作，所述传感模块(2)用于检测相关的数据，所述控制模块(3)用于控制搬运模块(1)、传感模块(2)、监控模块(5)以及安全模块(6)的工作。

2.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述自适应模块(4)用于根据不同的应急情况自身能够做出相对应的调整，所述监控模块(5)用于实时监控从而可以让工作人员观察码垛过程并处理异常情况，所述安全模块(6)用于保护系统的安全性。

3.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述搬运模块(1)包括机器人单元(101)、视觉识别单元(102)、信号传输单元(103)，所述机器人单元(101)用于对耐火材料进行搬运工作，所述视觉识别单元(102)用于确定耐火材料的相关参数，所述信号传输单元(103)用于接收和传输信号。

4.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述传感模块(2)包括温度传感单元(201)、压力传感单元(202)、位移传感单元(203)，所述温度传感单元(201)用于检测耐火材料的温度，所述压力传感单元(202)用于检测耐火材料的压力，所述位移传感单元(203)用于检测耐火材料的位移。

5.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述控制模块(3)包括处理单元(301)、存储单元(302)、输入输出单元(303)，所述处理单元(301)用于处理搬运模块(1)、传感模块(2)、监控模块(5)以及安全模块(6)传输的数据，所述存储单元(302)用于存储搬运模块(1)、传感模块(2)、监控模块(5)以及安全模块(6)的数据，所述输入输出单元(303)用于接收和发送数据。

6.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述自适应模块(4)包括数据分析单元(401)、优化单元(402)、故障检测单元(403)、远程控制单元(404)、能耗检测单元(405)，所述数据分析单元(401)、优化单元(402)、故障检测单元(403)、远程控制单元(404)、能耗检测单元(405)之间通过网络通信连接，所述数据分析单元(401)用于对耐火材料的相关数据进行收集、整理、分析和存储，其中包括耐火材料的种类、成分、物理性质、化学性质，所述优化单元(402)用于对耐火材料自动码垛系统的算法进行优化，所述故障检测单元(403)用于对耐火材料自动码垛系统的故障进行诊断，所述远程控制单元(404)用于对耐火材料自动码垛系统进行远程监控，所述能耗检测单元(405)用于对耐火材料自动码垛系统的能耗进行管理。

7.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述监控模块(5)包括视频监控单元(501)、数据解析单元(502)，所述视频监控单元(501)用于实时监控耐火材料的码垛过程，所述数据解析单元(502)用于对搬运模块(1)、传感模块(2)、安全模块(6)的数据进行分析处理。

8.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述安全模块(6)包括异常检测单元(601)、紧急单元(602)、人机登入单元(603)、混合密码单元(604)、次数限制单元(605)、强制退出单元(606)、记录单元(607)、警报单元(608)，所述异常检测单元(601)用于检测系统运行的情况，所述紧急单元(602)用于进行紧急制动，与异常检测单元(601)相连接，所述人机登入单元(603)用于工作人员进行操作界面，所述混合密码单元(604)用于输入密码，其中包括数字密码以及生物密码，所述次数限制单元(605)用于设定输入密码的次数，且与强制退出单元(606)相连接，所述强制退出单元(606)用于强制性退出人机登入单元(603)并且触发警报单元(608)进行警报，包括灯光警报和声音警报，所述记录单元(607)用于记录登入的相关信息。

9.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述搬运模块(1)还通过信号传输单元(103)与MES进行数据交互，以实现生产计划的实时更新和调整。

10.根据权利要求1所述的基于MES的耐火材料自动码垛系统，其特征在于：所述传感模块(2)将检测到的相关数据实时上传至控制模块(3)，控制模块(3)根据这些数据对搬运模块(1)进行精确控制。