紡織企業(yè)生產(chǎn)過程信息化監(jiān)管

馬陳燕 蔡志端 張從柱

摘? 要：為了提升紡織企業(yè)生產(chǎn)過程自動化與信息化水平，提高企業(yè)生產(chǎn)管理效率，基于互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建一個集生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、存儲共享和統(tǒng)計分析的企業(yè)生產(chǎn)信息化系統(tǒng)。每個生產(chǎn)設(shè)備通過布置傳感器和獨立控制器采集設(shè)備運行狀態(tài)信息，設(shè)備控制器將設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳至車間總數(shù)據(jù)采集器，車間數(shù)據(jù)采集器通過以太網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸存儲到服務器中，實現(xiàn)整個企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)信息的采集。服務器通過.net技術(shù)對數(shù)據(jù)進行顯示與分析統(tǒng)計，并以圖表的形式顯示輸出。

關(guān)鍵詞：紡織企業(yè);監(jiān)控;生產(chǎn)過程;數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：F273? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）16-0180-03

Abstract： In order to improve the automation and information level of textile enterprise production process and improve the efficiency of enterprise production management， an enterprise production information system based on Internet is constructed， which integrates production data collection， storage sharing and statistical analysis. Each production equipment collects the running status information of the equipment by arranging the sensor and the independent controller， and the equipment controller uploads the equipment state data to the total data collector of the workshop. The workshop data collector transmits and stores the data to the server through the Ethernet network to realize the collection of the production status information of the whole enterprise equipment. The server displays and analyzes the data through.net technology， and displays the output in the form of chart.

Keywords： textile enterprises; monitoring; production process; data analysis

1 概述

中國是紡織品生產(chǎn)和出口的大國，紡織行業(yè)也是我國的重要性產(chǎn)業(yè)之一，在傳統(tǒng)工業(yè)中有著舉足輕重的地位。我國紡織產(chǎn)業(yè)目前還面臨著設(shè)備較傳統(tǒng)、人工成本高、自動化水平不高、生產(chǎn)管理模式傳統(tǒng)和智能管理程度低等各方面的問題[1]。積極提升現(xiàn)代紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造，推進制造業(yè)信息化、智能化、高端化發(fā)展是目前紡織行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)[2-3]。我國制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，在這種特殊環(huán)境下，紡織行業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展，以實現(xiàn)自動化和智能化的目標。紡織行業(yè)生產(chǎn)過程的自動化、智能化實時監(jiān)管是紡織智能制造不可缺少關(guān)鍵部分，其是融合傳感器、計算處理等技術(shù)，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)流程的感知，獲取重要生產(chǎn)狀況和相關(guān)過程的參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)管理，達到提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的[4-5]。而國內(nèi)紡織企業(yè)對織機等重要設(shè)備生產(chǎn)過程的監(jiān)管主要以人工或者半自動化為主，難于做到運行數(shù)據(jù)采集的實時性和故障處理的及時性，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)無法保存和統(tǒng)計，生產(chǎn)過程狀況分析滯后，效率較低[6-7]。為解決上述問題，根據(jù)市場需求，文章針對紡織企業(yè)生產(chǎn)過程，提出一種集成化智能監(jiān)管模式，提高紡織廠的信息化和自動化水平，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高紡織行業(yè)的競爭力。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體框架

如圖1所示為系統(tǒng)總體框架。國內(nèi)紡織企業(yè)中的生產(chǎn)設(shè)備處于新舊替換階段，有些設(shè)備自動化水平較高，有些設(shè)備自動化水平比較低;有些設(shè)備具備運行狀態(tài)信息采集與通信功能，有些設(shè)備不具備狀態(tài)采集或不具備信息通訊功能?？紤]到目前現(xiàn)狀，每個生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置一個可采集設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)的控制器，每個車間設(shè)置一個總數(shù)據(jù)采集器，各生產(chǎn)設(shè)備的控制器通過RS485總線與總數(shù)據(jù)采集器通信，將設(shè)備運行狀態(tài)信息上傳至總數(shù)據(jù)采集器中。各車間數(shù)據(jù)采集器通過以太網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳至服務器，服務器完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)分析、報表生成、狀態(tài)顯示等功能[1]。用戶通過網(wǎng)絡(luò)可實時了解整個企業(yè)的生產(chǎn)狀況。

2.2 設(shè)備運行狀態(tài)信息實時檢測與傳輸

各設(shè)備運行狀態(tài)信息通過傳感器進行檢測，控制器中核心控制器件讀取各傳感器值并進行數(shù)據(jù)處理與存儲，最終將處理后的數(shù)據(jù)通過RS485總線上傳至總數(shù)據(jù)采集器中，如圖2所示。傳感器可根據(jù)不同生產(chǎn)設(shè)備進行恰當選擇，比如張力傳感器、斷線檢測光電傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。測量電路主要作用是將傳感器輸出值調(diào)制為控制器可兼容的電平或信號類型。隔離器的作用主要是實現(xiàn)電氣隔離，降低干擾，主要有光電隔離或變壓器隔離等。控制可采用STM32等高性能單片機或者PLC控制器，控制器通過RS485總線與車間總數(shù)據(jù)采集器進行通信。