WO2015196736A1 - 一种纺织生产自动化管理系统及其管理方法 - Google Patents

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湛江中湛纺织有限公司
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a management system, belonging to the technical field of textile production automation management, in particular to a textile production automation management system and a management method thereof.
  • the failure of the relevant parts of a spindle of the spinning machine will have a great influence on the quality of the spun yarn. If the quality of the spun yarn is not traced in time and the fault is eliminated, the quality of the product will be greatly reduced.
  • the existing textile enterprises generally use manual labeling for inspection and quality traceability in the quality traceability of the yarn. In this yarn quality traceability process, the workers are required to be meticulous and compact, but they are still prone to errors.
  • the marking of the bobbins on the spinning frame needs to be checked one by one, and the standby time of the winding machine is also increased in the winding stage.
  • the use of this structure to inspect a large number of spinning frames requires a long period of time. If the detection frequency is increased, a large amount of work will be added, which is not conducive to improving the production efficiency of the enterprise.
  • the Internet of Things is another major technological innovation in the information industry after computers and the Internet. It is called the third wave of the world information industry.
  • the Internet of Things technology has been booming. No matter which field it is, it will be "things”
  • the information is connected to the Internet through sensor acquisition, processor coding, communication transmission, and then according to the agreed communication protocol, so as to realize an intelligent network technology for real-time information exchange, control and sharing between "in-network” people and items.
  • it is a new technology that connects “things” into the network and allows people to control “things” through “nets”.
  • RFID radio frequency identification
  • the Internet of Things can achieve three functions: intelligent identification, location tracking and intelligent monitoring.
  • the object of the present invention is to overcome the shortcomings and deficiencies in the prior art, and to provide an automatic management system for textile production, which can realize low cost in the production process of the spun yarn and rapid on-line detection and quality traceability of the whole process, so that The yarn quality identification, feedback and traceability are carried out without affecting the production process, and the mechanical failure of the spinning frame is eliminated in the shortest time to improve the product quality.
  • a second object of the present invention is to provide a management method for the above management system, which is convenient to operate, real-time detection, and full-track tracking.
  • An textile production automation management system comprising a transfer unit and a management unit, the transfer unit being provided with a spinning spindle and/or a winding spindle arranged in sequence, the management unit comprising a connected data reading module and data a processing module and an operation module, wherein each of the spinning spindles and/or the winding spindles of the conveying unit are respectively provided with an RFID radio frequency tag module having self-encoding information, wherein the data reading module corresponds to the specific spinning spindle position and/or Or the RFID radio frequency tag module of the specific winding spindle position is respectively provided with a card reader to obtain tag information and working state information of each corresponding spinning spindle and/or winding spindle and transmitted to the data processing module for storage and analysis. ,deal with.
  • the data reading module includes a GPIO general-purpose I/O port connected to the card reader through a serial port, and the GPIO general-purpose I/O port is connected to the RFID radio frequency tag module for auxiliary positioning.
  • the data processing module includes a CPU central processing unit and a data storage, and the CPU central processing unit adopts an embedded Arm-Linux operating system, and is connected to the GPIO general-purpose I/O port, and the CPU central processing unit reads And the label information and the working state information of each spinning spindle and/or the winding spindle analyzed and processed are stored in the data storage, and are wirelessly connected to a cloud platform through a wifi module, thereby being integrated into a data center.
  • the CPU central processing unit adopts an embedded Arm-Linux operating system, and is connected to the GPIO general-purpose I/O port, and the CPU central processing unit reads And the label information and the working state information of each spinning spindle and/or the winding spindle analyzed and processed are stored in the data storage, and are wirelessly connected to a cloud platform through a wifi module, thereby being integrated into a data center.
  • the operation module includes an LCD touch screen, and the LCD touch screen is connected to the CPU central processor to display label information and working status information of each of the spinning spindles and/or the winding spindles that are read, analyzed, and processed. It is convenient for the operator to query the spinning spindle information, that is, the production data, and report the production status to the manager. The manager can also monitor and query the data center data through the local area network or other means.
  • each of the spinning spindles and/or the winding spindles of the conveying unit is respectively provided with an RFID radio frequency tag module having its own coding information, corresponding to each specific spinning spindle position and/or each
  • a RFID tag module of a specific winding spindle position is respectively provided with a card reader to acquire tag information and working state information of each corresponding spinning spindle and/or winding spindle and transmit to the data processing module for storage, analysis, and deal with.
  • the spinning production data is sent to the cloud platform by using the wifi module, and integrated into the data center, and the administrator can monitor and query data and data of the data center through a local area network or other means. Out related operation commands.
  • the invention has the following beneficial effects:
  • the implementation of the yarn quality traceability system can effectively reduce the labor intensity, reduce the defect rate, reduce the waste of data, and can quickly and directly find the yarn with quality problems, and automatically trace back to the corresponding machine and spindle position of the spinning frame, completely changing the In the traditional way, it is difficult to find out the difficulties of late investigation and management.
  • the management personnel no longer need to conduct inspections on each machine without interruption, and do not need to be on duty at night. Instead, they can monitor the production situation in any place and master each machine. The operation situation, such a management mode, has changed from “passive investigation” to “active notification”, which has reduced management difficulty and significantly improved management quality.
  • the invention can quickly perform bobbin positioning, online quality monitoring, and timely view the quality of the spun yarn, which is beneficial to improving the level of production automation, reducing labor intensity, improving labor productivity, and realizing automatic management of the quality of the spun yarn.
  • Figure 1 is a block diagram showing the structure of the present invention.
  • the textile production automation management system of the present invention comprises a conveying unit and a management unit, the conveying unit is provided with a spinning spindle and/or a winding spindle arranged in sequence, the management sheet
  • the unit includes a connected data reading module, a data processing module, and an operation module.
  • Each of the spinning spindles and/or the winding spindles of the conveying unit is respectively provided with an RFID radio frequency tag having its own encoding information; the data reading module corresponding to the RFID radio frequency tags of each of the specific spinning spindles and/or the winding spindles respectively
  • a card reader is provided to obtain tag information and working status information of each corresponding spinning spindle and/or winding spindle and transmit to the data processing module for storage, analysis, and processing.
  • the data reading module includes a GPIO general-purpose I/O port, and the GPIO general-purpose I/O port is connected to the card reader through a serial port, and the GPIO general-purpose I/O port is connected with an encoder for RFID radio frequency tag auxiliary positioning, Synchronous signal contact for displaying the production state of the spinning spindle and/or the winding spindle, LED display contacts for displaying the spinning spindle and/or the winding spindle number and for issuing the spinning spindle and/or Alarm signal contact for the barrel error alarm.
  • an encoder for RFID radio frequency tag auxiliary positioning Synchronous signal contact for displaying the production state of the spinning spindle and/or the winding spindle
  • LED display contacts for displaying the spinning spindle and/or the winding spindle number and for issuing the spinning spindle and/or Alarm signal contact for the barrel error alarm.
  • the data processing module includes a CPU central processing unit and a data storage.
  • the CPU central processing unit adopts an embedded Arm-Linux operating system, and is respectively connected to the GPIO universal I/O port and the data storage in two directions, and is connected to the wifi module through a wifi module.
  • a cloud platform is wirelessly connected to integrate into a data center.
  • the operation module includes an LCD touch screen, and the LCD touch screen is connected to the CPU central processor.
  • the invention also has a set of quality traceability management system, including a quality inspection subsystem, an expert decision subsystem, and an information query subsystem.
  • the quality detection subsystem includes fault feedback, information acquisition, data transmission and control module, complete automatic identification of the spindle failure of the winder and automatic identification of the spindle of the spinning machine;
  • the expert decision-making subsystem completes information mining and information sorting, and provides decision information;
  • the query subsystem includes real-time query, classified query and information comparison, and completes various query requests for all information.
  • the present invention provides each of the spinning spindles and/or the winding spindles of the transport unit with an RFID radio frequency tag module having its own coded information, corresponding to each particular spinning spindle position and/or RFID for each particular winding spindle position.
  • the radio frequency tag module is respectively provided with a card reader to obtain each corresponding spinning spindle and / Or the label information and the working state information of the winding spindle are transmitted to the data processing module for storage, analysis, and processing, and at the same time, the spinning production data is sent to the cloud platform by using the wifi module, and integrated into the data center, and managed. You can monitor, query data center data and issue operational commands via LAN or other means.
  • the invention can know the working state of each spinning spindle and/or the winding spindle in real time, can quickly perform the bobbin positioning, quality online monitoring, and view the quality of the spun yarn in real time, which is beneficial to the present invention. Improve the level of production automation, reduce labor intensity, increase labor productivity, and achieve automated management of yarn quality.

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Abstract

本发明公开了一种纺织生产自动化管理系统及其管理方法，管理方法为将传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，对应每一特定纺纱锭子位置和/或每一特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。本发明可以快速进行纱管定位、质量在线监控，实时查看细纱质量状况，有利于提高生产自动化水平、减轻劳动强度、提高劳动生产率、实现细纱质量的自动化管理。

Description

一种纺织生产自动化管理系统及其管理方法 技术领域
本发明涉及一种管理系统，属于纺织生产自动化管理技术领域，尤其是指一种纺织生产自动化管理系统及其管理方法。
背景技术
目前，在细纱生产过程中，细纱机的某个锭子的相关部件出现故障会对细纱质量产生较大的影响，如果不及时进行细纱质量追溯并排除故障，将会极大的降低产品质量。但是，现有纺织企业针对细纱质量追溯问题普遍采用人工贴标签的方式进行检查与质量追溯，在这种细纱质量追溯过程中，要求工作者细致、紧凑，然而仍然容易出现错误。同时，在细纱机上对纱管进行标示时需要逐个核对，在络筒阶段也增加了络筒机的待机时间。采用这种结构方式对众多的细纱机进行检查，需要很长的周期，若增加检测频率，会增加大量的工作量，非常不利于提高企业的生产效率。
与此同时，在现阶段细纱生产过程中，如果细纱机某个锭子相关部件出现故障，导致该锭纺纱质量出现问题，很难被及时发现。即使在纺纱结束后通过抽查发现某管细纱出现质量问题，在目前的生产模式及流程下，也很难及时追查出的是哪一个细纱机锭子引起的，因此很难尽快排除这种故障，从而导致大量的产品质量出现问题。
另一方面，物联网是继计算机、互联网之后，信息产业的又一重大科技创新，被称为世界信息产业第三次浪潮。近年来，在电力、汽车、仓储、物流、智能家居等行业，物联网技术得到了蓬勃发展。无论在哪个领域，它都是将“物” 的信息经过传感器采集、处理器编码、通信传输、再按约定的通信协议与互联网连接，使“网内”人和物品间实现即时信息交换、控制与共享的一种智能网络技术。简言之，就是联“物”入网，让人通过“网”可以控制“物”的一种新技术。当然，为了赋予“物”一个确定惟一的身份，必须凭借无线射频识别(RFID)及类似的电子标签技术。藉此，物联网可以实现三种功能：智能识别、定位跟踪和智能监控。
因此，如何将物联网与纺织行业结合，实现对细纱质量进行低成本、快速的在线检测与全程质量追溯是纺织行业期待实现的目标。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种纺织生产自动化管理系统，该管理系统能够实现细纱生产过程中的低成本以及快速的在线检测与全程的质量追溯，从而可以在不影响生产进程的情况下进行细纱质量识别、反馈和追溯，在最短的时间内排除细纱机机械故障，提高产品质量。
本发明的第二个目的在于提供上述管理系统的管理方法，操作方便，实时检测，全程追踪。
为了实现第一个目的，本发明按照以下技术方案实现：
一种纺织生产自动化管理系统，包括有传送单元和管理单元，所述传送单元设置有依序排列的纺纱锭子和/或络筒锭子，所述管理单元包括有连接的数据读取模块、数据处理模块和操作模块，其中，上述传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，上述数据读取模块对应上述特定纺纱锭子位置和/或上述特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。
进一步，所述数据读取模块包括有GPIO通用I/O端口，该GPIO通用I/O端口通过串口与读卡器连接，且该GPIO通用I/O端口连接有用于RFID射频标签模块辅助定位的编码器、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子生产状态的同步信号触点、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子锭号的LED显示触点和用于发出纺纱锭子和/或络筒锭子出错警报的报警信号触点。
进一步，所述数据处理模块包括有CPU中央处理器和数据存储器，CPU中央处理器采用嵌入式Arm-Linux操作系统，其与上述GPIO通用I/O端口连接，所述CPU中央处理器将读取及分析、处理的每一纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息存储于数据存储器，且通过一wifi模块与一云平台无线连接，从而整合成一数据中心。
进一步，所述操作模块包括有LCD触摸屏，LCD触摸屏与上述CPU中央处理器连接，用于显示上述读取及分析、处理的每一纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息，便于操作者实时查询纺纱锭子信息即生产数据，并可将生产情况汇报于所述管理者，管理者亦可以通过局域网或其他途径，监控及查询上述数据中心数据。
为了实现第二个目的，本发明按照以下技术方案实现：
上述纺织生产自动化管理系统的管理方法，将传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，对应每一特定纺纱锭子位置和/或每一特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。
进一步，将纺纱生产数据利用所述wifi模块发送至云平台，并整合成所述数据中心，管理者可以通过局域网或其他途径监控、查询数据中心的数据及发 出有关操作命令。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、纺纱质量的大幅提升。针对现有的细络联设备设计更完善、更智能的故障在线检测和质量追溯，可以有效地解决质量跟踪及质量反馈的问题，准确找出问题锭子，进而改进、降低次品率，提高细纱质量。
2、劳动环境的大幅改善。细纱质量追溯系统的实施可有效地减轻劳动强度，降低次品率，减少资料浪费，可以快速直接的发现有质量问题的管纱，自动追溯到细纱机相应的机台和锭位，彻底改变了传统方式发现晚、排查难的困境，管理人员再也不用无间歇的对各机台进行巡回检查，也不需进行夜班值守，而可以在任何一个地方对生产情况进行移动监控，掌握各机台运行情况，这样的管理模式，从“被动排查”转变成为了“主动通报”，降低管理难度的同时，明显改善了管理质量。
总的来说，本发明可以快速进行纱管定位、质量在线监控，实时查看细纱质量状况，有利于提高生产自动化水平、减轻劳动强度、提高劳动生产率、实现细纱质量的自动化管理。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是本发明的结构连接框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述纺织生产自动化管理系统，包括有传送单元和管理单元，所述传送单元设置有依序排列的纺纱锭子和/或络筒锭子，所述管理单 元包括有连接的数据读取模块、数据处理模块和操作模块。
上述传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签；上述数据读取模块对应每一特定纺纱锭子和/或络筒锭子的RFID射频标签分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。
作为本实施例的优选方案，以下对上述技术方案进一步限定如下：
所述数据读取模块包括有GPIO通用I/O端口，该GPIO通用I/O端口通过串口与读卡器连接，且该GPIO通用I/O端口连接有用于RFID射频标签辅助定位的编码器、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子生产状态的同步信号触点、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子锭号的LED显示触点和用于发出纺纱锭子和/或络筒锭子出错警报的报警信号触点。
所述数据处理模块包括有CPU中央处理器和数据存储器，CPU中央处理器采用嵌入式Arm-Linux操作系统，其分别与上述GPIO通用I/O端口和数据存储器双向连接，且通过一wifi模块与一云平台无线连接，从而整合成一数据中心。
所述操作模块包括有LCD触摸屏，LCD触摸屏与上述CPU中央处理器连接。
本发明还具有一套质量追溯管理系统，包括质量检测子系统、专家决策子系统、信息查询子系统。质量检测子系统包括有故障反馈、信息采集、数据传输和控制模块，完成络筒机故障锭子自动识别和细纱机故障锭子自动识别；专家决策子系统完成信息挖掘和信息整理，提供决策信息；信息查询子系统包括有实时查询、分类查询和信息比对，完成所有信息的各类查询请求。
本发明将传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，对应每一特定纺纱锭子位置和/或每一特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/ 或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理，同时，将纺纱生产数据利用所述wifi模块发送至云平台，并整合成所述数据中心，管理者可以通过局域网或其他途径监控、查询数据中心的数据及发出有关操作命令。本发明通过读取每一个RFID射频标签的信息，可以实时了解每一个纺纱锭子和/或络筒锭子的工作状态，可以快速进行纱管定位、质量在线监控，实时查看细纱质量状况，有利于提高生产自动化水平、减轻劳动强度、提高劳动生产率、实现细纱质量的自动化管理。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (6)

  1. 一种纺织生产自动化管理系统，包括有传送单元和管理单元，所述传送单元设置有依序排列的纺纱锭子和/或络筒锭子，其特征在于：所述管理单元包括有连接的数据读取模块、数据处理模块和操作模块，其中，上述传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，上述数据读取模块对应上述特定纺纱锭子位置和/或上述特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。
  2. 根据权利要求1所述一种纺织生产自动化管理系统，其特征在于：所述数据读取模块包括有GPIO通用I/O端口，该GPIO通用I/O端口通过串口与读卡器连接，且该GPIO通用I/O端口连接有用于RFID射频标签模块辅助定位的编码器、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子生产状态的同步信号触点、用于显示纺纱锭子和/或络筒锭子锭号的LED显示触点和用于发出纺纱锭子和/或络筒锭子出错警报的报警信号触点。
  3. 根据权利要求2所述一种纺织生产自动化管理系统，其特征在于：所述数据处理模块包括有CPU中央处理器和数据存储器，CPU中央处理器采用嵌入式Arm-Linux操作系统，其与上述GPIO通用I/O端口连接，所述CPU中央处理器将读取及分析、处理的每一纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息存储于数据存储器，且通过一wifi模块与一云平台无线连接，从而整合成一数据中心。
  4. 根据权利要求3所述一种纺织生产自动化管理系统，其特征在于：所述操作模块包括有LCD触摸屏，LCD触摸屏与上述CPU中央处理器连接，用于显示上述读取及分析、处理的每一纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信 息，便于操作者实时查询纺纱锭子信息即生产数据，并可将生产情况汇报于所述管理者，管理者亦可以通过局域网或其他途径，监控及查询上述数据中心数据。
  5. 如权利要求3所述纺织生产自动化管理系统的管理方法，其特征在于：将传送单元的每一纺纱锭子和/或络筒锭子分别设置有具有自身编码信息的RFID射频标签模块，对应每一特定纺纱锭子位置和/或每一特定络筒锭子位置的RFID射频标签模块分别设置有一读卡器，以获取每一对应纺纱锭子和/或络筒锭子的标签信息和工作状态信息且传送至数据处理模块进行存储、分析、处理。
  6. 根据权利要求5所述的管理方法，其特征在于：将纺纱生产数据利用所述wifi模块发送至云平台，并整合成所述数据中心，管理者可以通过局域网或其他途径监控、查询数据中心的数据及发出有关操作命令。
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