關(guān)于卷包數(shù)采數(shù)據(jù)采集的完整性研究

趙丹麗++房庭棟

摘 要：煙草行業(yè)車(chē)間的數(shù)據(jù)管理是全國(guó)各卷煙廠信息化管理的重要環(huán)節(jié)，在卷煙廠對(duì)卷包機(jī)組的數(shù)據(jù)管理不斷的探索中，黃金葉生產(chǎn)制造中心卷包車(chē)間在利用數(shù)采系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上以ZB45包裝機(jī)旁通信號(hào)為突破點(diǎn)，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)采集的完整性。

關(guān)鍵詞：旁通信號(hào)；卷包數(shù)采；完整性

中圖分類(lèi)號(hào)：TS4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0043-02

隨著融合了計(jì)算機(jī)、通信和信息處理技術(shù)的電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得信息共享應(yīng)用日益廣泛與深入，黃金葉制造中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中心）是2014年由河南中煙的鄭州卷煙廠和新鄭卷煙廠異地搬遷重組而成，新的起點(diǎn)造就更高的平臺(tái)，黃金葉制造中心著眼于整個(gè)廠區(qū)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用研究和分析，其建立的基礎(chǔ)首先是從各個(gè)部門(mén)反饋而來(lái)的大量、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，作為中心重要的生產(chǎn)車(chē)間卷接包車(chē)間從以往的數(shù)據(jù)采集報(bào)表分析數(shù)據(jù)采集缺失率達(dá)到10%左右，這樣致使后續(xù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)如產(chǎn)量核算、輔料消耗的質(zhì)量也將大打折扣，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失意味著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致中心整個(gè)大數(shù)據(jù)分析的底層支持缺乏堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，使綜合分析無(wú)意義，成為制約整個(gè)廠區(qū)信息化發(fā)展的障礙，因此迫切需要針對(duì)卷包間的剔除數(shù)據(jù)與整體數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性開(kāi)展相關(guān)研究。本文以數(shù)據(jù)缺失為出發(fā)點(diǎn)，以包裝機(jī)旁通檢測(cè)剔除信號(hào)為突破點(diǎn)，探索數(shù)據(jù)集成的新模式，切實(shí)解決實(shí)際工作中的問(wèn)題。

卷包數(shù)采系統(tǒng)作為四大集控系統(tǒng)之一，處于企業(yè)信息化建設(shè)三層構(gòu)架的底層，主要是通過(guò)實(shí)時(shí)采集卷包車(chē)間產(chǎn)量、消耗、質(zhì)量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)控制、精益設(shè)備工藝支撐、精益質(zhì)量成本管控等目的，并為企業(yè)各級(jí)管理提供卷包生產(chǎn)數(shù)據(jù)服務(wù)支撐，卷包車(chē)間數(shù)據(jù)采集技術(shù)能夠記錄生產(chǎn)車(chē)間實(shí)時(shí)生產(chǎn)的所有數(shù)據(jù)，是生產(chǎn)制造信息化的基礎(chǔ)也是工業(yè)4.0得以實(shí)現(xiàn)的根本保障，它通過(guò)構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，把生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)操作現(xiàn)場(chǎng)的的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)地寫(xiě)入相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的后臺(tái)繁瑣的算法計(jì)算后，逐項(xiàng)把基礎(chǔ)數(shù)據(jù)歸檔，并通過(guò)查詢系統(tǒng)展現(xiàn)出來(lái)，確保了數(shù)據(jù)采集的直觀性和數(shù)據(jù)的二次可利用性，但數(shù)據(jù)的采集在實(shí)際工作中也會(huì)存在很多問(wèn)題，需要更為深入地研究技術(shù)上的關(guān)鍵點(diǎn)，有效降低數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)空白率，才能從根本上確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量，而在大量的實(shí)踐應(yīng)用中大多數(shù)數(shù)據(jù)缺失均因?yàn)榕酝z測(cè)關(guān)閉所導(dǎo)致的的數(shù)據(jù)流失。旁通檢測(cè)是車(chē)間卷煙設(shè)備上的檢測(cè)設(shè)備，旁通檢測(cè)設(shè)備的啟停直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的采集與否，在沒(méi)有人為因素干擾且旁通檢測(cè)正常使用的情況下，數(shù)據(jù)的有效采集率均達(dá)到了99%左右，那么問(wèn)題來(lái)了，在怎樣用信息化的思維，依托現(xiàn)有的數(shù)采系統(tǒng)去解決旁通檢測(cè)開(kāi)關(guān)與設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題，這便是本文研究的問(wèn)題：

1 影響數(shù)據(jù)采集完整性的因素

1.1 網(wǎng)絡(luò)故障

黃金葉生產(chǎn)制造中心卷包車(chē)間共45組設(shè)備，每個(gè)機(jī)組包括卷煙機(jī)、輔連設(shè)備，包裝機(jī)共有6個(gè)采集點(diǎn)，各個(gè)采集點(diǎn)之間形成環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，由于網(wǎng)絡(luò)本身存在不穩(wěn)定的因素，易受病毒入侵，加上橫跨的采集點(diǎn)位較多，容易造成數(shù)據(jù)缺失，且網(wǎng)絡(luò)受線路、供電情況，電纜質(zhì)量、周?chē)┕顟B(tài)影響也頗大，因此網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)采集完整性的影響是不可避免的。

1.2 采集程序故障

在數(shù)據(jù)傳輸中，無(wú)論哪一種接口的采集程序，基于該端口的數(shù)據(jù)傳輸均可能有故障發(fā)生，車(chē)間目前采集網(wǎng)采用接口以opc為主，管理網(wǎng)與采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的部分接口以Tomcat，且各個(gè)接口均布有接口監(jiān)控程序，因此因接口問(wèn)題所造成的數(shù)據(jù)損失，微乎其微。

1.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的本身問(wèn)題

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集是依賴于生產(chǎn)設(shè)備本身的網(wǎng)絡(luò)和采集程序，如果生產(chǎn)設(shè)備本身處于采集的空檔，即剔除檢測(cè)設(shè)備關(guān)閉，設(shè)備的采集也會(huì)有很大的空檔期，雖然實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立在較為穩(wěn)定的windows 平臺(tái)上，但由于長(zhǎng)期的運(yùn)行負(fù)荷，運(yùn)行垃圾會(huì)逐漸累積，運(yùn)行速度會(huì)變慢很多，嚴(yán)重時(shí)很可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行系統(tǒng)的崩潰，系統(tǒng)崩潰勢(shì)必會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性。

綜上所述，影響數(shù)據(jù)的原因多為硬件本身，網(wǎng)絡(luò)故障所造成的影響，受現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)水平的限制，我們所能做的改善有限，而在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)本身的問(wèn)題中，旁通檢測(cè)設(shè)備控制存在可改進(jìn)的空間，以此為突破口進(jìn)行改進(jìn)。

2 旁通檢測(cè)所造成數(shù)據(jù)缺失的解決對(duì)策

2.1 提取旁通開(kāi)關(guān)啟停信號(hào)

以車(chē)間較為成熟的機(jī)型ZB45為研究對(duì)象，該機(jī)型包裝機(jī)電柜上有3個(gè)旁通檢測(cè)信號(hào)開(kāi)關(guān)點(diǎn)，設(shè)備點(diǎn)名稱(chēng)分別為：“X”檢測(cè)旁通選擇器、“CH”檢測(cè)脫機(jī)選擇器、“CT”檢測(cè)脫機(jī)選擇器，此開(kāi)關(guān)的開(kāi)否直接影響相應(yīng)部位的計(jì)數(shù)，而在實(shí)際生產(chǎn)中，卷接包車(chē)間的包裝設(shè)備上的剔除檢測(cè)按鈕由于人為原因或設(shè)備原因均可能會(huì)關(guān)閉，通過(guò)重新改造線路增加數(shù)據(jù)采集線纜，把包裝機(jī)上的3個(gè)旁通信號(hào)點(diǎn)位連接到包裝機(jī)數(shù)采200PLC上，并在包裝機(jī)200PLC上修改相應(yīng)的采集程序，這樣數(shù)采系統(tǒng)就可以直觀地采集旁通檢測(cè)啟停的信號(hào)，經(jīng)過(guò)內(nèi)部一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)化和中心處理器處理分析，整合出反饋信號(hào)，并發(fā)出推送信息至相關(guān)客戶端及以備采取后續(xù)相關(guān)動(dòng)作。

2.2 搭建綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)

基于卷包數(shù)采現(xiàn)有的系統(tǒng)框架，綜合旁通信號(hào)新路徑的設(shè)計(jì)，中心卷包車(chē)間把控制模塊進(jìn)行展開(kāi)和功能延伸，形成嶄新的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，具體包括旁通檢測(cè)信號(hào)在管理軟件中的配置功能、消息推送功能、開(kāi)關(guān)按鈕、查詢功能，旁通檢測(cè)信號(hào)在機(jī)臺(tái)的報(bào)警程序，旁通檢測(cè)信號(hào)在實(shí)時(shí)監(jiān)控的點(diǎn)位展示和歷史信息的查詢等等，基本實(shí)現(xiàn)了旁通檢測(cè)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)在整個(gè)生產(chǎn)流程中的無(wú)縫嵌入，比如某機(jī)組正常運(yùn)行設(shè)備時(shí)，旁通信號(hào)忽然關(guān)掉，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的警報(bào)燈首先對(duì)操作機(jī)臺(tái)的操作人員進(jìn)行機(jī)臺(tái)報(bào)警提醒，同時(shí)對(duì)責(zé)任片區(qū)的管理人員在管理軟件推送相關(guān)信息，卷接包車(chē)間的中控室實(shí)時(shí)監(jiān)控的顯示屏上也會(huì)有警示燈閃爍，提醒中控工進(jìn)行處理，三位一體，確保能及時(shí)糾正因旁通檢測(cè)關(guān)閉所造成的數(shù)據(jù)缺失。

2.3 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制

在情況較為嚴(yán)重的情況下，可以通過(guò)輔聯(lián)直接中斷設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，起到避免卷煙質(zhì)量事故的發(fā)生和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失的作用，在這其中遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)，是通過(guò)把搭建的旁通檢測(cè)信號(hào)新平臺(tái)與YF17的輔料控制模塊進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，完全實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)異常機(jī)組的遠(yuǎn)程控制。

YF17輔聯(lián)設(shè)備的控制模塊是河南中煙黃金葉制造中心的卷接包車(chē)間的獨(dú)家創(chuàng)造專(zhuān)利，它通過(guò)在YF17輔聯(lián)設(shè)備上加裝專(zhuān)門(mén)的中間繼電器，利用數(shù)采項(xiàng)目在卷煙機(jī)上部署的S7-200PLC，采集YF17輔聯(lián)設(shè)備停機(jī)信號(hào)，通過(guò)人為調(diào)整采集程序的檔位，來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地控制輔聯(lián)YF17設(shè)備啟停功能，并提供控制指示燈來(lái)顯示控制狀態(tài)。其中，遠(yuǎn)程控制意為在管理軟件中制定專(zhuān)門(mén)的程序，通過(guò)在管理軟件中設(shè)定參數(shù)方式，當(dāng)反饋結(jié)果達(dá)到設(shè)定值時(shí)，能直接控制設(shè)備的運(yùn)行，本地控制就是在原來(lái)設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)上，當(dāng)反饋結(jié)果達(dá)到設(shè)定值時(shí)，會(huì)有相關(guān)的提醒和警示信號(hào)。

3 結(jié)語(yǔ)

盡管采集數(shù)據(jù)的完整性受到各方面的影響，但通過(guò)不斷的改進(jìn)和完善必定能不斷的提高采集程序的準(zhǔn)確度和完整性，本文僅從減少旁通數(shù)據(jù)缺失率為出發(fā)點(diǎn)所作的改進(jìn)和嘗試，在一定程度上完善了數(shù)據(jù)的完整性，還有其他方面留給我們探索和研究的可能性。