CN207337196U - 一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，包括数据服务器和工程师站、中央处理器、采集器和主机设备，所述数据服务器和工程师站通过交换机连接中央处理器、显示屏和采集器，所述采集器连接主机设备，且所述主机设备包括第一PLC控制器控制的若干第一主机设备和第二PLC控制器控制的若干第二主机设备，所述交换机还通过定制网关连接一个未集成辅助设备，所述数据服务器和工程师站通过无线通讯模块连接打印设备、厂内移动设备、触摸显示屏和电脑主机；B&R的智慧工厂平台，可以快速、高效、低成本的帮助客户进入“数字化智慧型工厂”的行列，是一套完全符合工业4.0、自动化技术和信息化技术两化融合趋势的新一代的工业管理平台。

Description

一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集技术领域，特别涉及一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统。

背景技术

在中国这样一个工业化进程还未完成的发展中国家，制造业占有举足轻重的地位，可以说是我国最大的产业。现在的中国制造已经遍布世界各个角落，中国更成为仅次于美国之后的第二大制造业大国。但由于种种因素，目前中国制造正在经历处于艰难的转型时期。

经营方面，劳动力、土地等成本上涨压力增大。最近十年，制造业平均工资年均上涨14％，2006年以后出现加速上涨态势，超过了总体平均工资涨幅。2002-2011年间，制造业年平均工资由11001元上涨到36665元，增长了3.3倍。各地最低工资水平和农民工收入均有不同程度的上涨，2010年、2011年农民工工资涨幅更是高达19.3％和21.2％。长期来看，农村剩余劳动力可转移人数、适龄劳动力人口整体呈下降趋势，中国劳动力成本长期呈上升态势。

融资方面，贷款艰难、利率高企给制造业形成极其沉重的压力。大量的资金只在金融体系内自我交易，不仅资金使用效率低，而且推高了系统金融风险。据调查，目前我国资本利润率为22％，其中，房地产资本利润率为28％，而工业为6.4％。与实体经济相比，非实体经济的投资回报率较高，诱导大量资本流向房地产和金融等非实体经济领域，流入实体经济部门的比例持续降低，从而导致“去制造业”或“去工业化”的恶性循环倾向。

竞争环境方面，来自发达国家与发展中国家两端压力。金融危机后，美国树立以创新为中心、以高端为重点的战略，重建制造业竞争力。美国正在进行更加专业化的生产，更集中于制造和研发技术能力要求较高的复杂产品，克服劳动力成本高的劣势，成为更有效率的制造国。而今，包括汽车工业、重工业、高科技企业在内的制造业正呈现出回归美国本土的迹象。另一端，伴随着东南亚国家的崛起，中国制造业“世界工厂”的地位也在不断地接受着挑战。

传统制造业的工厂自动化在目前的环境下，面临着种种问题：

(1)单机为主,M2M通信不畅，设备接口不统一，无法发挥协同效应，(1.0，2.0，3.0设备并存)；

(2)管理层无法获得及时、可靠的车间运营数据，影响管理决策；

(3)成本核算困难追溯困难经验知识库传递、管理难；

(4)跨部门协作困难，部门间、供应商间扯皮现象严重；

目前管业厂区内的部分设备还都是信息的孤岛，尚未实现全厂设备的全面数据采集，无法及时发现生产管理中的瓶颈问题、优化生产流程。由于工厂产线中存在着不同厂家、不同时期采购的设备，不仅不同设备直接存在能耗差异，即使是同样的设备，由于不同的班组操作人员，或者是不同的参数设定，也会有能耗的较大差异，所以在整厂设备的互联与能耗管理方面还存在很大的提升空间。

实用新型内容

本实用新型提出了一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，解决了现有技术中的管业工厂数据采集系统无法及时发现生产管理中的瓶颈问题、优化生产流程，整厂设备的互联与能耗较高，浪费资源的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，包括数据服务器和工程师站、中央处理器、采集器和主机设备，所述数据服务器和工程师站通过交换机连接中央处理器、显示屏和采集器，且所述显示屏设置于每个生产车间，所述采集器连接主机设备，且所述主机设备包括第一PLC控制器控制的若干第一主机设备和第二PLC控制器控制的若干第二主机设备，所述交换机还通过定制网关连接一个未集成辅助设备，所述数据服务器和工程师站通过无线通讯模块连接打印设备、厂内移动设备、触摸显示屏和电脑主机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无线通讯模块为WIFI模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述交换机与采集器和主机设备之间通过以太网连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括报警装置，且所述报警装置与中央处理器相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述报警装置为蜂鸣器。

本实用新型所达到的有益效果具有以下几点：1、不再人工手动抄产线设备数据绘制生产信息表格，节约人力成本。同时人工分析变为自动采集分析，数据更实时、准确；实时且自动生成企业所需要的各类生产报表，实现精细化的成本核算(生产线的单线能耗计量或者按照班组及车间的能耗计量)。

2、实现生产设备横向、纵向的实时数据采集，发现瓶颈问题，优化生产流程。由于工厂中存在着不同厂家、不同时期采购的设备，不仅不同设备直接存在能耗差异，即使是同样的设备，由于不同的班组操作人员，或者是不同的参数设定，也会有能耗的较大差异，通过管业厂智慧工厂数据采集系统的实时采集，企业可以高效的发现能耗控制最优生产效率最优的设备以及通过累积发现某些设备最佳的工艺参数，使原来存在凭借经验设定的生产模式，提升了能够沉淀和存储最佳工艺参数的学习型系统，提高设备的生产效率；通常我们可以通过横向即不同厂家间的能耗数据的对比，来发现最佳的设备厂家；或者还可以通过同样一台设备，不同工艺参数下所消耗的能耗的对比，来获得最佳的设定参数；通过这样的手段，也能够及时的发现一些能耗异常设备，并能够及时对其进行调整和分析，使之达到最佳的使用效率；对于一些出现故障的设备，也可以通过分析系统自动记录下来的前后一段时间的生产效率及设备效率数据和操作来分析故障的原因。

3、建立能生产绩效考核的平台；实现精细化管理，方便成本核算。管业厂智慧工厂数据采集系统的实施，同时也是一套企业产线效率绩效考核平台的建立，让原本难以度量、分配的能源数据完全可视化，企业可以在该平台的数据基础上，建立起企业的产线效率绩效考核制度，通过管理的手段减少不必要的能源消耗和浪费，实现产线使用的持续的优化和改进。

4、开放型系统，通过模块化设计实现其他功能的拓展，如工厂设备数据采集系统，如其他工厂设备的实时生产数据，报警数据等、状态监控系统、楼宇自动化系统、制造执行系统(MES)。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统的主观结构示意图；

图中：1、数据服务器和工程师站；2、中央处理器；3、采集器；4、交换机；5、显示屏；6、第一主机设备；7、第二主机设备；8、定制网关；9、未集成辅助设备；10、打印设备；11、厂内移动设备；12、触摸显示屏；13、电脑主机；14、报警装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，包括数据服务器和工程师站1、中央处理器2、采集器3和主机设备，数据服务器和工程师站1通过交换机4连接中央处理器2、显示屏5和采集器3，且显示屏5设置于每个生产车间，采集器3连接主机设备，且主机设备包括第一PLC控制器控制的若干第一主机设备6和第二PLC控制器控制的若干第二主机设备7，交换机4还通过定制网关8连接一个未集成辅助设备9，数据服务器和工程师站1通过无线通讯模块连接打印设备10、厂内移动设备11、触摸显示屏12和电脑主机13。

无线通讯模块为WIFI模块。

交换机4与采集器3和主机设备之间通过以太网连接。

还包括报警装置14，且报警装置14与中央处理器2相连接，若主机设备运转数据不正常时，报警装置14可以发出警报，提醒工作人员及时查找原因。

报警装置14为蜂鸣器，蜂鸣器具有价格便宜，频率可调的优点。

具体的，使用时，通过通讯采集的方式采集有程序源码的主机设备的数据，可以覆盖全厂，而无程序源码的设备通过硬件接线方式采集，第一主机设备6直接通过以太网走贝加莱内部协议直接采集，而第二主机设备7通过定制网关8进行数据采集，采集器3采集的数据通过交换机4进入中央处理器2内进行数据分析处理，处理后的数据再次通过交换机4传输至数据服务器和工程师站1，方便工作人员随时查看，通过无线通讯模块直接可以将处理后的数据传输至打印设备10、厂内移动设备11、触摸显示屏12和电脑主机13等，方便打印和供人们使用；若某台主机设备的运行数据表现异常时，报警装置14可以发出警报，及时提醒工作人员进行查看。

本实用新型的管业生产线智慧工厂数据采集系统具有以下优点：1、不再人工手动抄产线设备数据绘制生产信息表格，节约人力成本。同时人工分析变为自动采集分析，数据更实时、准确；实时且自动生成企业所需要的各类生产报表，实现精细化的成本核算(生产线的单线能耗计量或者按照班组及车间的能耗计量)。

2、实现生产设备横向、纵向的实时数据采集，发现瓶颈问题，优化生产流程。由于工厂中存在着不同厂家、不同时期采购的设备，不仅不同设备直接存在能耗差异，即使是同样的设备，由于不同的班组操作人员，或者是不同的参数设定，也会有能耗的较大差异，通过管业厂智慧工厂数据采集系统的实时采集，企业可以高效的发现能耗控制最优生产效率最优的设备以及通过累积发现某些设备最佳的工艺参数，使原来存在凭借经验设定的生产模式，提升了能够沉淀和存储最佳工艺参数的学习型系统，提高设备的生产效率；通常我们可以通过横向即不同厂家间的能耗数据的对比，来发现最佳的设备厂家；或者还可以通过同样一台设备，不同工艺参数下所消耗的能耗的对比，来获得最佳的设定参数；通过这样的手段，也能够及时的发现一些能耗异常设备，并能够及时对其进行调整和分析，使之达到最佳的使用效率；对于一些出现故障的设备，也可以通过分析系统自动记录下来的前后一段时间的生产效率及设备效率数据和操作来分析故障的原因。

3、建立能生产绩效考核的平台；实现精细化管理，方便成本核算。管业厂智慧工厂数据采集系统的实施，同时也是一套企业产线效率绩效考核平台的建立，让原本难以度量、分配的能源数据完全可视化，企业可以在该平台的数据基础上，建立起企业的产线效率绩效考核制度，通过管理的手段减少不必要的能源消耗和浪费，实现产线使用的持续的优化和改进。

4、开放型系统，通过模块化设计实现其他功能的拓展，如工厂设备数据采集系统，如其他工厂设备的实时生产数据，报警数据等、状态监控系统、楼宇自动化系统、制造执行系统(MES)等。

综上所述，B&R的智慧工厂平台，可以快速、高效、低成本的帮助客户进入“数字化智慧型工厂”的行列，是一套完全符合工业4.0、自动化技术和信息化技术两化融合趋势的新一代的工业管理平台。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，包括数据服务器和工程师站(1)、中央处理器(2)、采集器(3)和主机设备，其特征在于，所述数据服务器和工程师站(1)通过交换机(4)连接中央处理器(2)、显示屏(5)和采集器(3)，且所述显示屏(5)设置于每个生产车间，所述采集器(3)连接主机设备，且所述主机设备包括第一PLC控制器控制的若干第一主机设备(6)和第二PLC控制器控制的若干第二主机设备(7)，所述交换机(4)还通过定制网关(8)连接一个未集成辅助设备(9)，所述数据服务器和工程师站(1)通过无线通讯模块连接打印设备(10)、厂内移动设备(11)、触摸显示屏(12)和电脑主机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，其特征在于，所述无线通讯模块为WIFI模块。

3.根据权利要求1所述的一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，其特征在于，所述交换机(4)与采集器(3)和主机设备之间通过以太网连接。

4.根据权利要求1所述的一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，其特征在于，还包括报警装置(14)，且所述报警装置(14)与中央处理器(2)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种塑料管业生产线智慧工厂数据采集系统，其特征在于，所述报警装置(14)为蜂鸣器。