一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個PLC控制器和PI系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述PI系統(tǒng)中包括PI接口機、PI服務(wù)器和PI客戶機，所述運行監(jiān)測模塊與所述PLC控制器連接，所述PLC控制器與PI接口機連接，所述PI服務(wù)器分別與所述PI接口機和所述PI客戶機連接。本實用新型提供的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程自動采集并監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，為OEE的計算分析提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
【專利說明】一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，要維持設(shè)備和生產(chǎn)的高水平和高效率運轉(zhuǎn)，需要及時收集生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)、故障信息，通過監(jiān)控關(guān)鍵過程的運行數(shù)據(jù)，跟蹤和分析生產(chǎn)過程中各工序的關(guān)鍵過程的控制參數(shù)與目標(biāo)值的偏差、分析過程能力的趨勢，找出影響關(guān)鍵過程控制數(shù)據(jù)的根本原因，從根本上提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)率?，F(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)鍵過程的運行數(shù)據(jù)采集由車間工人或數(shù)據(jù)記錄員完成，記錄員將生產(chǎn)設(shè)備的工作情況，其中，包括停機時間、故障時間、故障維修時間等手工錄入到預(yù)先設(shè)定的各類生產(chǎn)報表中，然后通過Excel、自動化分析軟件等對數(shù)據(jù)進(jìn)行總體設(shè)備效能OEE統(tǒng)計分析。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，這種手工記錄方式對生產(chǎn)人員而言是一種額外的負(fù)擔(dān)，記錄人員往往憑借經(jīng)驗對設(shè)備的各種運行數(shù)據(jù)用平均值記錄，甚至忽略短暫的設(shè)備調(diào)整時間。這種手工記錄的方式，記錄的數(shù)據(jù)容易受到員工主觀意識影響產(chǎn)生偏差，影響后續(xù)OEE計算分析的準(zhǔn)確性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供的一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用以解決需要人工記錄生產(chǎn)線運行數(shù)據(jù)的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型實施例的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個PLC控制器和PI系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述PI系統(tǒng)中包括PI接口機、PI服務(wù)器和PI客戶機，所述運行監(jiān)測模塊與所述PLC控制器連接，所述PLC控制器與PI接口機連接，所述PI服務(wù)器分別與所述PI接口機和所述PI客戶機連接。
[0007]通過本實用新型公開了一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個PLC控制器和PI系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述PI系統(tǒng)中包括PI接口機、PI服務(wù)器和PI客戶機，所述運行監(jiān)測模塊與所述PLC控制器連接，所述PLC控制器與PI接口機連接，所述PI服務(wù)器分別與所述PI接口機和所述PI客戶機連接。本實用新型提供的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程自動采集并監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，為OEE的計算分析提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1是本實用新型實施例中提供的一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例中提供的另一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]如圖1為本實用新型實施例中提供的一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個PLC控制器和PI系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述PI系統(tǒng)中包括PI接口機、PI服務(wù)器和PI客戶機，所述運行監(jiān)測模塊與所述PLC控制器(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)連接，所述PLC控制器與PI接口機連接，所述PI服務(wù)器分別與所述PI接口機和所述PI客戶機連接。
[0013]其中，PI系統(tǒng)中主要包括:PI服務(wù)器、PI客戶機和PI接口機。PI服務(wù)器用于現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和存儲；pi客戶機提供對實時/歷史數(shù)據(jù)的二次應(yīng)用；pi接口機實現(xiàn)現(xiàn)場不同控制系統(tǒng)和PI系統(tǒng)的連接。PI接口機提供多種不同控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，包括DCS、PLC和LIMS等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)接口。提供對分布式數(shù)據(jù)采集，持續(xù)性數(shù)據(jù)采集，以及通信失效時的數(shù)據(jù)緩存。
[0014]所述傳感器主要用于監(jiān)測設(shè)備的如下工作情況，而同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，不同功能的傳感器可以包括檢測軋機轉(zhuǎn)速的傳感器、檢測鑄造機拉速的傳感器、檢測帶鋼速度的傳感器、檢測燒結(jié)機機速的傳感器、檢測道次速度的傳感器和檢測鋼卷速度的傳感器等用于檢測產(chǎn)線運行狀態(tài)工藝參數(shù)的傳感器。不同的傳感器可以檢測不同的設(shè)備參數(shù)，例如:
[0015]設(shè)備參數(shù)可以包括:
[0016](I)機組故障而浪費的生產(chǎn)時間
[0017](2)換線和調(diào)試切換時間
[0018](3)計劃外停工時間:機器故障停工或換線和調(diào)試以外停機時間
[0019](3)轉(zhuǎn)速傳感器，用于檢測機組運轉(zhuǎn)速度低于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的時間
[0020](5)生產(chǎn)產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)檢判定存在質(zhì)量缺陷的運轉(zhuǎn)時間
[0021](6)生產(chǎn)階段的運轉(zhuǎn)時間
[0022]對于(1)、(2)和(3)的測量，可以通過判斷出傳感器測出的速度為O時，再結(jié)合產(chǎn)線的其它信息進(jìn)一步確定(1)、(2)或(3)，如當(dāng)傳感器測出速度為O時，可判斷機組停止，停止的原因有可能是因為機組故障，也有可能是因為換線和調(diào)試，機組定期檢修等，而機組在正常情況下的停機，如換線，調(diào)試，檢修等，都是有報表記錄，結(jié)合報表上的記錄，可進(jìn)一步確定(2)換線和調(diào)試切換時間；對于(3)計劃外停工時間，可進(jìn)一步通過維護人員與現(xiàn)場的核對計算出來。對于(5)生產(chǎn)產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)檢判定存在質(zhì)量缺陷的運轉(zhuǎn)時間的測量，可以通過傳感器檢測，速度低于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的時間；(6)生產(chǎn)階段的運轉(zhuǎn)時間的測量，可以通過傳感器檢測，速度達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的時間。
[0023]基于以上六個測量數(shù)據(jù)，即可計算生產(chǎn)線的總體設(shè)備效能OEE數(shù)值，例如:總體設(shè)備效能(OEE)=利用率X性能效率X合格率，其中，利用率=運轉(zhuǎn)時間/負(fù)荷時間，性能效率=實際運行時間/運行時間，合格率=有效運行時間/實際運行間。
[0024]實際應(yīng)用中所述傳感器為一系列不同功能的傳感器，實現(xiàn)了多個設(shè)備參數(shù)的檢測，而這些設(shè)備參數(shù)可以用于總體設(shè)備效能(OEE)的評估。
[0025]通過本實用新型公開了一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個PLC控制器和PI系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述PI系統(tǒng)中包括PI接口機、PI服務(wù)器和PI客戶機，所述運行監(jiān)測模塊與所述PLC控制器連接，所述PLC控制器與PI接口機連接，所述PI服務(wù)器分別與所述PI接口機和所述PI客戶機連接。本實用新型提供的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程自動采集并監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，為OEE的計算分析提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
[0026]多個PLC控制器與所述傳感器通過總線連接，所述總線包括RS485總線或CAN總線或MODBUS總線或PR0FIBUS總線。
[0027]所述系統(tǒng)還可以包括OPC (OLE for Process Control,用于過程控制的OLE)服務(wù)器，所述OPC服務(wù)器與所述PLC控制器連接。相應(yīng)地，還可以包括OPC客戶機，OPC客戶機可訪問OPC服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。
[0028]所述系統(tǒng)還可以包括DDE (Dynamic Data Exchange,動態(tài)數(shù)據(jù)交換)服務(wù)器,所述DDE服務(wù)器與所述PLC控制器連接。相應(yīng)地，還可以包括DDE客戶機，DDE客戶機可訪問DDE服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，其中，DDE服務(wù)器為安裝有服務(wù)程序的PC，DDE客戶機為安裝有客戶程序的PC，也可以將服務(wù)程序和客戶程序安裝在同一臺PC上，這樣一臺PC可以作為DDE服務(wù)器和DDE客戶機。
[0029]為了將系統(tǒng)中的各個數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接成一個互連互通網(wǎng)絡(luò)，可以建立以太網(wǎng)的互連，如圖2所示，所述系統(tǒng)中引入了以太網(wǎng)交換機，所述PI服務(wù)器與所述以太網(wǎng)交換機連接，所述OPC服務(wù)器和/或所述DDE服務(wù)器與所述以太網(wǎng)交換機連接。
[0030]為了能更好的對數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性分析，如圖2所示，所述系統(tǒng)中引入了動態(tài)跟蹤子系統(tǒng)，動態(tài)跟蹤子系統(tǒng)通過以太網(wǎng)交換機與數(shù)據(jù)采集設(shè)備建立連接。動態(tài)跟蹤子系統(tǒng)利用現(xiàn)場的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的時實采集，通過數(shù)據(jù)組合判斷，反映生產(chǎn)線上各個工藝機組和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況，實時顯示生產(chǎn)是否正常運行，并通過自動化分析軟件等對數(shù)據(jù)進(jìn)行總體設(shè)備效能OEE統(tǒng)計分析。
[0031]可以理解的是，圖中示出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對系統(tǒng)的限定，可以包括比圖示更多或更少的設(shè)備，或者組合某些設(shè)備，或者不同的設(shè)備部署。、
[0032]以上，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)力要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少一個傳感器、至少一個 控制器和？I系統(tǒng)，其中，所述傳感器位于生產(chǎn)線上，同一生產(chǎn)線上有多個不同功能的傳感器，所述系統(tǒng)中包括？1接口機、？1服務(wù)器和？1客戶機，運行監(jiān)測模塊與所述控制器連接，所述？IX控制器與接口機連接，所述？I服務(wù)器分別與所述？I接口機和所述？1客戶機連接，所述多個不同功能的傳感器包括檢測軋機轉(zhuǎn)速的傳感器、檢測鑄造機拉速的傳感器、檢測帶鋼速度的傳感器、檢測燒結(jié)機機速的傳感器、檢測道次速度的傳感器和檢測鋼卷速度的傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述？IX控制器與所述傳感器通過總線連接，所述總線包括83485總線或0^總線或100冊3總線或？如？1冊3總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括0？0服務(wù)器，所述0？0服務(wù)器與所述控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括002服務(wù)器，所述002服務(wù)器與所述控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括以太網(wǎng)交換機，其中，所述服務(wù)器與所述以太網(wǎng)交換機連接，所述0？0服務(wù)器和/或所述002服務(wù)器與所述以太網(wǎng)交換機連接。
【文檔編號】G05B19/418GK204143226SQ201320848821
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】嚴(yán)菁 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司, 武漢鋼鐵工程技術(shù)集團有限責(zé)任公司