纺织企业生产过程信息化监管

马陈燕 蔡志端 张从柱

摘  要：为了提升纺织企业生产过程自动化与信息化水平，提高企业生产管理效率，基于互联网构建一个集生产数据采集、存储共享和统计分析的企业生产信息化系统。每个生产设备通过布置传感器和独立控制器采集设备运行状态信息，设备控制器将设备状态数据上传至车间总数据采集器，车间数据采集器通过以太网络将数据传输存储到服务器中，实现整个企业设备生产状态信息的采集。服务器通过.net技术对数据进行显示与分析统计，并以图表的形式显示输出。

关键词：纺织企业;监控;生产过程;数据分析

中图分类号：F273          文献标志码：A             文章编号：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

中国是纺织品生产和出口的大国，纺织行业也是我国的重要性产业之一，在传统工业中有着举足轻重的地位。我国纺织产业目前还面临着设备较传统、人工成本高、自动化水平不高、生产管理模式传统和智能管理程度低等各方面的问题[1]。积极提升现代纺织等传统产业升级改造，推进制造业信息化、智能化、高端化发展是目前纺织行业面临的挑战[2-3]。我国制造业正处于转型升级的关键时期，在这种特殊环境下，纺织行业必须转型升级、创新发展，以实现自动化和智能化的目标。纺织行业生产过程的自动化、智能化实时监管是纺织智能制造不可缺少关键部分，其是融合传感器、计算处理等技术，实现对工业生产中生产流程的感知，获取重要生产状况和相关过程的参数，优化生产管理，达到提高生产效率和产品质量的目的[4-5]。而国内纺织企业对织机等重要设备生产过程的监管主要以人工或者半自动化为主，难于做到运行数据采集的实时性和故障处理的及时性，生产过程数据无法保存和统计，生产过程状况分析滞后，效率较低[6-7]。为解决上述问题，根据市场需求，文章针对纺织企业生产过程，提出一种集成化智能监管模式，提高纺织厂的信息化和自动化水平，降低企业生产成本，提高纺织行业的竞争力。

2 系统设计

2.1 系统总体框架

如图1所示为系统总体框架。国内纺织企业中的生产设备处于新旧替换阶段，有些设备自动化水平较高，有些设备自动化水平比较低;有些设备具备运行状态信息采集与通信功能，有些设备不具备状态采集或不具备信息通讯功能。考虑到目前现状，每个生产设备设置一个可采集设备生产状态的控制器，每个车间设置一个总数据采集器，各生产设备的控制器通过RS485总线与总数据采集器通信，将设备运行状态信息上传至总数据采集器中。各车间数据采集器通过以太网络将生产数据上传至服务器，服务器完成生产数据的存储、数据分析、报表生成、状态显示等功能[1]。用户通过网络可实时了解整个企业的生产状况。

2.2 設备运行状态信息实时检测与传输

各设备运行状态信息通过传感器进行检测，控制器中核心控制器件读取各传感器值并进行数据处理与存储，最终将处理后的数据通过RS485总线上传至总数据采集器中，如图2所示。传感器可根据不同生产设备进行恰当选择，比如张力传感器、断线检测光电传感器、转速传感器、温度传感器、湿度传感器等。测量电路主要作用是将传感器输出值调制为控制器可兼容的电平或信号类型。隔离器的作用主要是实现电气隔离，降低干扰，主要有光电隔离或变压器隔离等。控制可采用STM32等高性能单片机或者PLC控制器，控制器通过RS485总线与车间总数据采集器进行通信。