數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著目前信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展以及行業(yè)間競爭力度的不斷加大，企業(yè)經(jīng)營必須要提高自身業(yè)務(wù)處理的高效性及經(jīng)營管理的科學(xué)、先進(jìn)性。在卷宗聲場過程中深入的運(yùn)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是現(xiàn)代市場經(jīng)營與管理的必然要求，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為煙草生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）提供了必要且先進(jìn)的數(shù)據(jù)支撐，可以統(tǒng)籌管理煙草的生產(chǎn)計(jì)劃流程，將煙草生產(chǎn)過程中所需的各類設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分類、統(tǒng)計(jì)與分析，并結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)整理流程的系統(tǒng)化管理。從而有效的提高了卷煙生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)之間的協(xié)同管理與信息共享效率，將卷煙生產(chǎn)行業(yè)推向新的臺階。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；卷煙生產(chǎn)；生產(chǎn)計(jì)劃；生產(chǎn)過程

中圖分類號：TP274.2

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及企業(yè)經(jīng)營規(guī)模的日益擴(kuò)展，煙草行業(yè)正在越來越普遍的引入自動化和智能化生產(chǎn)操作與業(yè)務(wù)開展系統(tǒng)。自動化的管理系統(tǒng)，能夠保障生產(chǎn)計(jì)劃有條不紊的進(jìn)行，為業(yè)務(wù)開展提供高效率保障，全面提高企業(yè)經(jīng)營的社會和經(jīng)濟(jì)效益。近年來，隨著煙草經(jīng)營行業(yè)所面臨的環(huán)境轉(zhuǎn)變以及現(xiàn)代信息技術(shù)在各行各業(yè)中的普及化應(yīng)用，現(xiàn)代化的信息采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在逐漸的被引入到煙草生產(chǎn)行業(yè)，企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營中將原有的信息采集和處理系統(tǒng)進(jìn)行升級，在利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)籌管理的基礎(chǔ)上，集成生產(chǎn)車間機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的信息處理數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)經(jīng)營決策的制定提供科學(xué)保障，同時也為MES系統(tǒng)提供良好的數(shù)據(jù)支撐。在全球步入信息化管理的新時代，煙草行業(yè)引入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)的企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃管理、實(shí)時的了解車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)員工檔案的信息化管理、降低企業(yè)生活成本，從而提高企業(yè)的核心競爭力，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

1 生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)方法與處理流程

生產(chǎn)計(jì)劃管理的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)企業(yè)年度、季度、月度卷煙廠生產(chǎn)計(jì)劃的統(tǒng)籌規(guī)劃與生產(chǎn)調(diào)整，并結(jié)合國家煙草局和省級局的宏觀調(diào)整政策制定相應(yīng)的匹配性生產(chǎn)制度。具體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用如下設(shè)計(jì)方法：

（1）根據(jù)國家煙草專賣局和地方管理局制定的年度、季度生產(chǎn)規(guī)劃方案來指導(dǎo)并調(diào)整地方煙草企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃指標(biāo)和控制指標(biāo)，并將相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入國家煙草專賣局生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)庫。

（2）煙草生產(chǎn)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)與國家生產(chǎn)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建立信息通訊上的實(shí)時性連接，在國家生產(chǎn)規(guī)劃更新后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸信息及時調(diào)整煙草企業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃方案，并將數(shù)據(jù)寫入煙廠計(jì)劃指標(biāo)庫。

（3）煙廠通過國家煙草專賣局應(yīng)用服務(wù)器申領(lǐng)的段碼量受制約于煙廠生產(chǎn)計(jì)劃指標(biāo)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，系統(tǒng)自動分配碼段，并將其發(fā)放到煙廠生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫。

（4）煙廠在進(jìn)行日常生產(chǎn)排產(chǎn)時，嚴(yán)格按照通過審批的煙廠生產(chǎn)規(guī)劃來指導(dǎo)生產(chǎn)，只有排產(chǎn)內(nèi)容經(jīng)過生產(chǎn)計(jì)劃控制校驗(yàn)后，才能將排產(chǎn)碼段分配到相應(yīng)的打碼機(jī)。

2 卷煙生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)

卷煙生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的對象為卷包車間，通過對卷包車間相關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，統(tǒng)籌管理卷包車間的現(xiàn)場生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行、質(zhì)量控制和生產(chǎn)監(jiān)控四個方面，同時建立于MES系統(tǒng)、物流運(yùn)輸?shù)鹊谌较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與信息共享機(jī)制。

2.2 數(shù)據(jù)采集的主要范圍

卷包車間的數(shù)據(jù)采集和信息處理設(shè)備種類廣泛，涉及到卷煙生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，具體設(shè)備包括卷煙機(jī)、成型機(jī)、發(fā)射機(jī)、殘煙機(jī)、封箱機(jī)、質(zhì)檢設(shè)備等，每種設(shè)備又包含不同的型號，所以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集是一項(xiàng)工作量巨大、且信息處理繁瑣的工作。為了方便工作人員操作以及提供工作效率，有必要針對不同的設(shè)備采用相通性較高的終端操作界面。此外，采集系統(tǒng)應(yīng)將與生產(chǎn)相關(guān)的輔助性設(shè)備納入數(shù)據(jù)參考范圍。

2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各設(shè)備數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 PROTOS70卷煙機(jī)組的數(shù)據(jù)采集方案

PROTOS70卷煙機(jī)組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有SRM系統(tǒng)負(fù)責(zé)，在具體統(tǒng)一化配置調(diào)整中，可將SRM系統(tǒng)升級為HJYSRM系統(tǒng)，其系統(tǒng)顯示走終端采用的是西門子的PCBOX620，操作系統(tǒng)采用WINDOWS操作平臺，為數(shù)據(jù)采集提供極高的可操作性和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享性，通過可兼容數(shù)據(jù)接口的植入，通過TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議與終端63161端口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換，這樣便能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對卷煙機(jī)數(shù)據(jù)的錄入與分析處理。對于PROTOS70卷接機(jī)組，數(shù)據(jù)采集軟件直接安裝在用戶操作WINDOWS系統(tǒng)終端，無需新增其他硬件設(shè)備，數(shù)據(jù)采集軟件通過以太網(wǎng)接口與車間以太網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的雙向通信。

2.3.2 ZJ112卷煙機(jī)組數(shù)據(jù)采集方案

ZJ112是我國生產(chǎn)制造的新型卷接機(jī)組，其電控系統(tǒng)亦是國內(nèi)公司獨(dú)立開發(fā)，采用S7PLC控制，其采用的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)與PROTOS70卷煙機(jī)原理相似，可以設(shè)置同樣的技術(shù)處理方案。

2.3.3 ZB47包裝機(jī)組數(shù)據(jù)采集方案

ZB47是目前卷煙廠采用的新一代包裝機(jī)組，其電控部分采用的是MICROII系統(tǒng)，其設(shè)備在設(shè)計(jì)上具有完整的數(shù)據(jù)采集功能。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，ZB47包裝機(jī)組內(nèi)包含有兩個主站（CNT），并且設(shè)置了以太網(wǎng)接口在OPC上，這就極大的提高了數(shù)據(jù)采集的方便性，不必像傳統(tǒng)的GDX1/X2，需要借助GD-LAN來采集原始數(shù)據(jù)信息。另一方面，ZB47包裝機(jī)組搭載的是WINDOWS操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)采用的是ORCAL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可操作時，有兩種可供選擇的方案，一為對其數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理分析，進(jìn)而篩選有用數(shù)據(jù)服務(wù)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；另一種方案為增設(shè)相關(guān)的數(shù)據(jù)接口，通過接口軟件來處理信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而讀取機(jī)器信息。兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方案能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集速率的高效化，所需的信息處理中間環(huán)節(jié)少，缺點(diǎn)為容易出現(xiàn)因結(jié)構(gòu)分析不正確而造成的數(shù)據(jù)偏差；第二種方案信息采集的可靠性較高，缺點(diǎn)在于因?yàn)橹虚g操作環(huán)節(jié)的增設(shè)，如果接口軟件出現(xiàn)問題往往導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能正常上傳。

2.3.4 質(zhì)檢儀器數(shù)據(jù)采集方案

卷包車間質(zhì)檢儀器一般包括質(zhì)檢室內(nèi)綜合檢測臺、機(jī)臺現(xiàn)場安裝的在線檢測儀器以及機(jī)臺現(xiàn)場安裝的電子秤等設(shè)備。電子秤一般帶有RS/232接口，增加光電隔離裝置，由機(jī)臺數(shù)采站通過RS/232接口與之相連，可實(shí)現(xiàn)煙支重量數(shù)據(jù)的采集。對于質(zhì)檢室內(nèi)的檢測儀器，目前一般是英國莫林斯公司生產(chǎn)的QTM系列煙支綜合測試臺。經(jīng)過查閱資料，其數(shù)據(jù)接口為一個25針的串口。按其針腳定義找出RS、TS、GND三根線，轉(zhuǎn)換成通用的9針串口，通過RS/232接口卡與現(xiàn)場工作站連接，實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢儀器的數(shù)據(jù)采集。機(jī)臺現(xiàn)場的在線質(zhì)檢儀器一般為近年安裝使用，其數(shù)據(jù)可以直接通過以太網(wǎng)接口寫人數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒運(yùn)清.MES——面向制造車間的實(shí)時信息系統(tǒng)[J].信息技術(shù)，2002（02）.

[2]羅衛(wèi)東.煙草行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度建設(shè)問題分析與思路探究[D].西南財(cái)經(jīng)大學(xué)，2011.

[3]劉永政.基于DynaSight的煙草行業(yè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2007.

作者單位：河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南陽卷煙廠，河南南陽 473000