震源藥柱智能化車間數據采集平臺的功能操作

高潮，劉勛文，劉曉虎，何文，鄧紅峰(新疆天河化工有限公司，新疆 庫車 842000)

1 智能化車間數據采集平臺的設計方案

某震源藥柱生產企業，在初期建廠時沒有綜合考慮后續發展中對智能化車間數據采集平臺建設需求，在信息化技術飛速發展的背景下，對震源藥柱生產提出了更高要求。為保證生產車間各方面數據采集的有效性，需要建設起智能化車間數據采集平臺。雖然目前很多工業生產企業都開始建立數字化生產車間，但不同企業的產品特性和生產特點存在較大差異，采用的技術也呈現多樣化發展，震源藥柱智能化車間數據采集平臺建設可參考借鑒的經驗和技術有限，需要結合實際情況合理確定。震源裝藥為流水線生產模式，需要硬件信號采集系統和計算機軟件系統，局域網等共同組成。為滿足信號實時采集和傳輸的要求，考慮實際生產需求采集的數據，然后結合目前數據采集技術的發展情況，可選擇基于B/S結構的數據采集系統來建設智能化車間數據采集平臺。

2 震源藥柱智能化車間數據采集平臺的功能操作要點

2.1 智能化車間數據采集平臺登陸界面操作

為保證智能化車間數據采集平臺操作的安全性，在進行遠程登錄查看上位機界面時，需要進行登錄用戶及口令驗證。

2.2 智能化車間數據采集平臺主界面操作

智能化車間數據采集平臺可顯示廠區工房布局，105-1工房、105-2工房、107-1工房為本期(一期)所開發控制工程，105-3工房、105-4工房、107-2工房為后期工程預留界面布局。在主畫面中點擊對應工房可直接進入應該工房查看設備運行狀態，與主菜單快捷圖標功能相同[1]。

2.3 塑化廠房平臺操作

塑化工房界面主要是顯示工房各設備運行、故障、溫度、產量。塑化工房主要設備有塑化機、裝藥機、上殼機、除塵機、熱水循環系統等。工房設備供電電源和壓縮空氣氣源狀態顯示，斷電時狀態顯示為黃色，通電后狀態時顯示為綠色，壓縮空氣氣源正常時顯示為綠，壓力低時顯示為黃色。塑化機，塑化鍋鍋體上實時顯示鍋內溫度，塑化鍋旋轉電機狀態指示燈運行時為綠色，停止時為白色，過載時變為紅色。裝藥機，裝藥機混料電機狀態指示，運行時綠色，停止時白色。文字顯示裝藥機運行或停止狀態，實時顯示裝藥機鍋內溫度，夾套溫度和當前生產間量。上殼機，動態顯示上殼輸送狀態，運行時顯示殼體移動。除塵機，動態顯示除塵機運行狀態，運行時顯示空氣流動狀態，除塵機正常時指示燈為灰白色，故障時顯示為紅色。熱水循環系統，熱水循環泵運行時顯示熱水流動狀態，實時顯示水箱水溫和回水管道水溫，以及水泵運行狀態。懸掛系統，顯示懸掛系統運行/停止/故障狀態。

2.4 高包塑化工房平臺操作

高包塑化工房監視畫面如圖1所示。從圖1中可以看出，高包塑化工房中的運行設備包括：下彈機、熱合機、包裝線設備(開箱機、裝箱機、封箱機)懸掛系統等。下彈機，顯示下彈機運行/停止狀態，急停狀態和下彈機運行時相關傳感器狀態監視。下彈機下彈次數計數顯示。熱合機，顯示熱合機急停狀態，系統故障狀態，10個熱合頭實時加熱溫度和設定溫度，以及熱合頭控制輸出頻率狀態。包裝線設備，顯示各設備運行、急停狀態。顯示高包工房下線重量，包裝送出重量(箱數)，計算出高包工房在線存藥量并預警顯示。顯示懸掛系統運行/停止/故障狀態[2]。

圖1 高包塑化工房監視畫面圖

2.5 塑化鍋狀態操作

在智能化車間數據采集平臺操作中，塑化鍋狀態主要是通過軟件功能進行操作，塑化鍋溫度上限設定，當塑化鍋實際溫度超過設定保護時，關閉塑化鍋蒸汽加熱閥，顯示超溫關閥，當溫度下降到保護設定溫度以下后恢復運行正常。顯示塑化鍋運行、過載、超溫狀態。曲線查詢，曲線表中顯示為實時溫度時，當前曲線顯示模式為實時曲線，如需查詢歷史曲線時，步驟如下：(1)點擊歷史/實時按鈕，曲線表格中顯示為歷史溫度；(2)起始時間選擇查詢開始時間，選擇時間長度，選擇時間間隔；(3)按下查詢按鍵，顯示從起始時間開始的時間長度內的歷史溫度曲線圖。

2.6 裝藥機系統操作

智能化車間數據采集平臺中的裝藥機系統具有監控、參數設計、安全聯鎖等功能，其操作要點為：裝藥機系統監控，上位機操作功能與現場人機界面功能基本相同，裝藥機啟動、裝藥機停止、延時停止，上位機操作時需要登錄有上位機操作員權限才能操作。中控急停，具有緊急情況下停止裝藥機運行功能，與現場急停功能相同，上位機界面中點擊中控急停按鈕圖標后，立即彈出急停確認窗口，選擇確認急停—確認后，急停生效，按鈕圖標并閃爍。如需取消急停時，再次按下急停圖標，選擇復位急停止—確認后，恢復正常。點擊裝藥機參數及聯鎖按鈕可進入裝藥機參數設置及安全聯鎖界面[3]。裝藥機參數設置，需登錄有上位機操作員權限后，將界面右下角裝藥機參數設置選擇為“允許”后才能設置參數，參數設置功能與現場人機界面功能相同并數據同步。上位安全聯鎖功能，操作條件需滿足以下條件：(1)現場操作箱模式須為手動模式；(2)需登錄有上位機操作員權限；(3)將禁止聯鎖操作改為允許聯鎖操作。上位安全聯鎖操作與現場安全聯鎖操作方法相同。

2.7 熱合機系統狀態操作

熱合機系統狀態監控界面如圖2所示。從圖2中可以看出，熱合機系統狀態監控界面包含監控功能有：熱合機運行動態、分部系統運行狀態、熱合機溫度設定，溫度顯示、急停狀態、故障狀態、超溫狀態、熱合同安全聯鎖測試等。熱合機實時運行動態，機器手運行位置值顯示。熱合機組合系統狀態，刷油電機、分流皮帶、取藥系統、封口系統、上套系統、鏈板機，運行時指示燈為綠色，停止時為灰色。熱合機急停標志(急停狀態時為紅)、系統故障標志(有故障時為紅色)、加熱溫度不合格標志(不合格時為黃色)。熱合頭狀態，系統未自動運行時，可上位機操作單獨選擇打開/關閉某一熱合頭，設定/顯示熱合頭加熱溫度，超溫時對應熱合頭指示燈亮起[4]。熱合機安全聯鎖測試和急停功能，上位機安全聯鎖操作與現場安全聯鎖操作方法相同，熱合機中控急停，按下急停圖標后，立即彈出急停確認窗口，選擇確認急停—確認后，急停生效，急停圖標并閃爍。如需取消急停時，再次按下急停圖標，選擇復位急停止—確認后，恢復正常。

圖2 熱合機系統狀態監控界面圖

3 實現震源藥柱智能化車間數據采集平臺各項功能的關鍵技術

3.1 數據庫技術

數據庫技術是保證震源藥柱智能化車間數據采集平臺各項功能能夠順利實現的關鍵技術，也是保證整個平臺能夠穩定運行的關鍵技術。所以在平臺設計和操作中，必須重視數據庫技術的應用。Windows是目前應用作為廣泛的操作系統，可立足Windows操作系統，開發出適合震源藥柱智能化車間數據采集平臺的關系型數據庫，以便實現對生產數據的自動化采集、存儲、分析、處理等，為震源裝藥生產提供必要的數據支持[5]。

3.2 序列化技術

序列化技術也是保證震源藥柱智能化車間數據采集平臺各項功能高效實現的關鍵技術，其本質是一種用來處理對象流的機制，可將震源藥柱生產形成的數據，轉換為二進制數據。在一個數據轉換中，需要重新構造一個相同的對象，經過序列化技術轉換之后的數據，能夠更好的運用在網絡中進行數據傳輸，還能了良好的尺寸到數據庫中，不斷積累生產數據。在震源藥柱智能化車間數據采集平臺中可選擇TCP/IP通信的Android客戶端和RFID中間件序列化機制，更好地采集、傳輸、使用各種數據。

4 結語

綜上所述，本文采用理論結合實踐的方法，分析了震源藥柱智能化車間數據采集平臺的功能操作，分析結果表明，由于震源藥柱生產工藝比較復雜，數據采集量大，采集難度大。智能化車間數據采集平臺能夠實現震源藥柱生產全過程的數據自動化采集和分析，做好此平臺的功率操作，能夠促使智能化車間數據采集平臺的作用和價值得到最大化發揮，提升震源藥柱的生產質量和效率。