基于MCGS的四分制成检验布系统

汤仪平 赖金土 汪岚 蔡荣盛

摘  要：为了解决纺织染整行业采用传统人工验布存在劳动强度大、人工成本高、信息统计繁琐、纸张浪费大、生产效率低等共性问题，基于MCGS平台，开发一套成检验布系统，采用“四分制”计分标准，完成布匹疵点采集、成品评级、信息共享等功能，以达到降低劳动强度、满足质量管理需求、提升信息化管理水平的目的。试验证明，该系统有效提高了成检验布的准确率、节约企业成本。

关键词：验布;疵点检测;四分制计分;MCGS

中图分类号： TS190.4              文献标志码：A

目前，纺织染整行业采用传统的人工验布方式：一方面，通过人眼检验及分类各种布匹疵点;另一方面，将布匹疵点信息及时记录在纸质报告单中，待作业完成后交管理员手工录入计算机存档。由于验布工人需兼顾疵点评判和手工记录，因此，该方式存在两个弊端：（1）易漏检、劳动强度大、验布效果不稳定;（2）手工统计工作量大、易出错、效率低。因此，针对以上的不足，文章基于嵌入式版MCGS[1-6]平台开发四分制[7]成检验布系统，以解决传统人工验布存在的问题，满足国内市场需求。

1系统方案设计

1.1硬件系统设计

成检验布系统的硬件组成部分有：MCGS嵌入式一体化工控机、扫描枪、PLC控制器、数字码表、速度表和变频器等，如图1所示。

硬件平台的搭建，涉及组件的功能说明表1所示。

1.2软件系统设计

软件系统以嵌入式版MCGS作为开发平台，以ACCESS 2010 [8]作为系统的数据库，主要由四部分组成：成检操作单元、成检评级单元、信息查询单元和参数设置单元，如图2所示。

成检操作单元主要包含了系统级别的操作，如启动/停止，又如车速、幅宽、克重等基本信息录入，以及疵点信息采集等;而成检评级单元包括了四分制评级、验布结果以及每疋布的疵点分布信息等;信息查询单元主要包含历史报表和历史信息查询等功能;参数设置单元主要提供了基础数据更新和通信参数等设置。

2系统开发

以MCGS_嵌入式版7.7为平台，开发四分制成检验布系统。

2.1. 四分制验布标准

（1）疵点类别

①原料疵点：异纤、粗幼纱、纱结、起横暗横;②织造疵点：针路、中央痕、白斑;③染色疵点：花/阴阳、色渍、刮痕、折痕皱痕;④其它疵点：地污油污、破洞、风痕、擦伤。

（2）评分方法

“四分制”的疵点评分标准[9]，如下

①疵点长度≤75mm：评1分;②75mm<疵点长度≤150mm：评2分;③150mm<疵点长度≤230mm：评3分;④疵点长度>230mm：评4分;⑤连续性疵点：每1码计4分;⑥较大的疵点（如破洞等）不计大小，每1码计4分。

单疋布的平均分计算[10]，其公式为：单疋布的平均分=（单疋布的总分×10000）/（该疋布的实米数×有效门幅）。

2.2 程序流程

（1）系统主窗口为“成检操作界面”，使用扫描枪扫描生产单上的条形码，获取布匹的基础信息，如客户、锅号、颜色和布类等;若无布匹的基础信息，系统始终处于“待检”状态。

（2）录入车速、门幅、克重，准备就绪后，点击“开始”进入成检工作状态，工人依据“四分制”评分方法通过触摸屏对布匹进行计分。

（3）每疋成检结束时进行数据保存，然后进行下一疋的成检工作。

（4）每单结束后，进入“成检评级界面”。

（5）仅在待检状态时，方可进入“信息查询界面”，可以锅号、时间、疵点等作为条件查询相应历史信息。

MCGS程序流程图如图3所示。

2.3 设备窗口参数设置

（1）与车间管理系统通信设置

通用TCP/IP父设备参数设置：网络类型为“0-UDP”、服务器/客户设置为“1-服务器”、本地IP地址为“192.168.2.82”、本地端口号为“502”、远程IP地址为“192.168.2.67”、远程端口号为“3000”。

（2）与PLC通信设置

通用串口父设备参数设置：串口端口号为“0-COM1”、通讯波特率为“6-9600”、数据位位数为“1-8位”、停止位位数为“0-1位”、数据校验方式为“2-偶校验”。

2.4 成检信息查询

系统采用“存盘数据浏览”构件完成数据保存与查询功能。定义两个组对象分别是：（1）“信息上传”组对象，包含布匹基础信息、布匹疵点及其计分、码数（位置信息）、总分和平均分等，用于成检操作过程中的数据保存。

（2）“历史数据”组对象，不仅包含“信息上传”组对象成员，还包含如“起毛/毛头”、“手感”、“爆破力”、“段差”、“纬斜”等其它评判项，用于成检验布报告表输出和历史数据查询。

为了实现数据保存功能，需设置“信息上传”组对象和“历史数据”组对象的存盘属性为“定时存盘，存盘周期0秒”，同时，采用事件触发执行“存盘”用户策略。而历史数据查询，可以选择“锅号”、“时间”、“疵点”作为查询条件，查询对应的历史信息。

3结果及分析

MCGS嵌入式一体工控机上电开机后进入运行环境，系统的主窗口为四分制成检验布操作界面，如图4所示，疵点类别及其“四分制”分值整洁明了。图5则是四分制成检评级界面，从图5可以直观了解布匹疵点分布，有利于产品质量分析和生产管理。

经该系统使用后，由于布匹疵点信息实时录入、统计、上传，一方面，验布工人劳动强度减轻，专注度更高，每个月布匹检错率降低30%，减少企业经济损失;另一方面，信息化管理水平得到提高，手工统计的工作量大幅减少，一个车间节省了2名数据统计员，同时每个月节省了6万张A4纸张，节约了企业成本。

4 结论

基于MCGS的四分制成检验布系统安装维护方便，运行稳定可靠，监控软件功能齐全，人机界面友好，便于验布工人快速录入布匹疵点信息，减少人工填写标签工作量及人为失误，具有对布匹疵点检验及对重复出现疵点的检验和定级功能，其检验数据均可进行传递及储存，有效提升企业信息化管理水平，提高经济效益，具有非常好的产业化前景。

参考文献

[1] 高峰. 基于PLC和MCGS的熔化炉控制系统设计[J].中国仪器仪表，2018（5）：46-49.

[2] 樊逸飞，苗荣霞. 基于PLC的火电厂输煤程控系统[J].化工自动化及儀表，2018（6） ：429-433.

[3] 李德英，任婕灵. 基于PLC和MCGS的步进电动机监控系统设计[J].自动化与仪表，2019（3）：51-54.

[4] 周炜明，许娜. 气动采摘机械手快速控制系统设计-基于PLC和MCGS组态软件[J].农机化研究，2019 （5）：116-120.

[5] 孙秀云. 基于MCGS的流量过程监控系统[J].河北农机，2019（1）：50-51.

[6] 胡兵，王小娟，袁勇. 基于MCGS的水井水泵自动监控系统[J]. 化工自动化及仪表，2015（8） ：938-940.

[7] 孔垂山，刘艳芬. 论美标4分制对纺织面料的质量要求[J]. 天津纺织科技，2001 （2）：57-64.

[8] 李桂凤. Access 2010数据库选择与参数查询功能对比及应用[J]. 计算机产品与流通， 2019（1）：115.

[9] 尹雪萍. GB/T406-93标准与美国四分制标准的对比分析[J]. 四川纺织科技，2002 （2）：41-42.

[10] 李永香. 采用国际四分制标准探讨[J]. 北京纺织， 2001（1）：1-3.