震源药柱智能化车间数据采集平台的功能操作

高潮，刘勋文，刘晓虎，何文，邓红峰(新疆天河化工有限公司，新疆 库车 842000)

1 智能化车间数据采集平台的设计方案

某震源药柱生产企业，在初期建厂时没有综合考虑后续发展中对智能化车间数据采集平台建设需求，在信息化技术飞速发展的背景下，对震源药柱生产提出了更高要求。为保证生产车间各方面数据采集的有效性，需要建设起智能化车间数据采集平台。虽然目前很多工业生产企业都开始建立数字化生产车间，但不同企业的产品特性和生产特点存在较大差异，采用的技术也呈现多样化发展，震源药柱智能化车间数据采集平台建设可参考借鉴的经验和技术有限，需要结合实际情况合理确定。震源装药为流水线生产模式，需要硬件信号采集系统和计算机软件系统，局域网等共同组成。为满足信号实时采集和传输的要求，考虑实际生产需求采集的数据，然后结合目前数据采集技术的发展情况，可选择基于B/S结构的数据采集系统来建设智能化车间数据采集平台。

2 震源药柱智能化车间数据采集平台的功能操作要点

2.1 智能化车间数据采集平台登陆界面操作

为保证智能化车间数据采集平台操作的安全性，在进行远程登录查看上位机界面时，需要进行登录用户及口令验证。

2.2 智能化车间数据采集平台主界面操作

智能化车间数据采集平台可显示厂区工房布局，105-1工房、105-2工房、107-1工房为本期(一期)所开发控制工程，105-3工房、105-4工房、107-2工房为后期工程预留界面布局。在主画面中点击对应工房可直接进入应该工房查看设备运行状态，与主菜单快捷图标功能相同[1]。

2.3 塑化厂房平台操作

塑化工房界面主要是显示工房各设备运行、故障、温度、产量。塑化工房主要设备有塑化机、装药机、上壳机、除尘机、热水循环系统等。工房设备供电电源和压缩空气气源状态显示，断电时状态显示为黄色，通电后状态时显示为绿色，压缩空气气源正常时显示为绿，压力低时显示为黄色。塑化机，塑化锅锅体上实时显示锅内温度，塑化锅旋转电机状态指示灯运行时为绿色，停止时为白色，过载时变为红色。装药机，装药机混料电机状态指示，运行时绿色，停止时白色。文字显示装药机运行或停止状态，实时显示装药机锅内温度，夹套温度和当前生产间量。上壳机，动态显示上壳输送状态，运行时显示壳体移动。除尘机，动态显示除尘机运行状态，运行时显示空气流动状态，除尘机正常时指示灯为灰白色，故障时显示为红色。热水循环系统，热水循环泵运行时显示热水流动状态，实时显示水箱水温和回水管道水温，以及水泵运行状态。悬挂系统，显示悬挂系统运行/停止/故障状态。

2.4 高包塑化工房平台操作

高包塑化工房监视画面如图1所示。从图1中可以看出，高包塑化工房中的运行设备包括：下弹机、热合机、包装线设备(开箱机、装箱机、封箱机)悬挂系统等。下弹机，显示下弹机运行/停止状态，急停状态和下弹机运行时相关传感器状态监视。下弹机下弹次数计数显示。热合机，显示热合机急停状态，系统故障状态，10个热合头实时加热温度和设定温度，以及热合头控制输出频率状态。包装线设备，显示各设备运行、急停状态。显示高包工房下线重量，包装送出重量(箱数)，计算出高包工房在线存药量并预警显示。显示悬挂系统运行/停止/故障状态[2]。

图1 高包塑化工房监视画面图

2.5 塑化锅状态操作

在智能化车间数据采集平台操作中，塑化锅状态主要是通过软件功能进行操作，塑化锅温度上限设定，当塑化锅实际温度超过设定保护时，关闭塑化锅蒸汽加热阀，显示超温关阀，当温度下降到保护设定温度以下后恢复运行正常。显示塑化锅运行、过载、超温状态。曲线查询，曲线表中显示为实时温度时，当前曲线显示模式为实时曲线，如需查询历史曲线时，步骤如下：(1)点击历史/实时按钮，曲线表格中显示为历史温度；(2)起始时间选择查询开始时间，选择时间长度，选择时间间隔；(3)按下查询按键，显示从起始时间开始的时间长度内的历史温度曲线图。

2.6 装药机系统操作

智能化车间数据采集平台中的装药机系统具有监控、参数设计、安全联锁等功能，其操作要点为：装药机系统监控，上位机操作功能与现场人机界面功能基本相同，装药机启动、装药机停止、延时停止，上位机操作时需要登录有上位机操作员权限才能操作。中控急停，具有紧急情况下停止装药机运行功能，与现场急停功能相同，上位机界面中点击中控急停按钮图标后，立即弹出急停确认窗口，选择确认急停—确认后，急停生效，按钮图标并闪烁。如需取消急停时，再次按下急停图标，选择复位急停止—确认后，恢复正常。点击装药机参数及联锁按钮可进入装药机参数设置及安全联锁界面[3]。装药机参数设置，需登录有上位机操作员权限后，将界面右下角装药机参数设置选择为“允许”后才能设置参数，参数设置功能与现场人机界面功能相同并数据同步。上位安全联锁功能，操作条件需满足以下条件：(1)现场操作箱模式须为手动模式；(2)需登录有上位机操作员权限；(3)将禁止联锁操作改为允许联锁操作。上位安全联锁操作与现场安全联锁操作方法相同。

2.7 热合机系统状态操作

热合机系统状态监控界面如图2所示。从图2中可以看出，热合机系统状态监控界面包含监控功能有：热合机运行动态、分部系统运行状态、热合机温度设定，温度显示、急停状态、故障状态、超温状态、热合同安全联锁测试等。热合机实时运行动态，机器手运行位置值显示。热合机组合系统状态，刷油电机、分流皮带、取药系统、封口系统、上套系统、链板机，运行时指示灯为绿色，停止时为灰色。热合机急停标志(急停状态时为红)、系统故障标志(有故障时为红色)、加热温度不合格标志(不合格时为黄色)。热合头状态，系统未自动运行时，可上位机操作单独选择打开/关闭某一热合头，设定/显示热合头加热温度，超温时对应热合头指示灯亮起[4]。热合机安全联锁测试和急停功能，上位机安全联锁操作与现场安全联锁操作方法相同，热合机中控急停，按下急停图标后，立即弹出急停确认窗口，选择确认急停—确认后，急停生效，急停图标并闪烁。如需取消急停时，再次按下急停图标，选择复位急停止—确认后，恢复正常。

图2 热合机系统状态监控界面图

3 实现震源药柱智能化车间数据采集平台各项功能的关键技术

3.1 数据库技术

数据库技术是保证震源药柱智能化车间数据采集平台各项功能能够顺利实现的关键技术，也是保证整个平台能够稳定运行的关键技术。所以在平台设计和操作中，必须重视数据库技术的应用。Windows是目前应用作为广泛的操作系统，可立足Windows操作系统，开发出适合震源药柱智能化车间数据采集平台的关系型数据库，以便实现对生产数据的自动化采集、存储、分析、处理等，为震源装药生产提供必要的数据支持[5]。

3.2 序列化技术

序列化技术也是保证震源药柱智能化车间数据采集平台各项功能高效实现的关键技术，其本质是一种用来处理对象流的机制，可将震源药柱生产形成的数据，转换为二进制数据。在一个数据转换中，需要重新构造一个相同的对象，经过序列化技术转换之后的数据，能够更好的运用在网络中进行数据传输，还能了良好的尺寸到数据库中，不断积累生产数据。在震源药柱智能化车间数据采集平台中可选择TCP/IP通信的Android客户端和RFID中间件序列化机制，更好地采集、传输、使用各种数据。

4 结语

综上所述，本文采用理论结合实践的方法，分析了震源药柱智能化车间数据采集平台的功能操作，分析结果表明，由于震源药柱生产工艺比较复杂，数据采集量大，采集难度大。智能化车间数据采集平台能够实现震源药柱生产全过程的数据自动化采集和分析，做好此平台的功率操作，能够促使智能化车间数据采集平台的作用和价值得到最大化发挥，提升震源药柱的生产质量和效率。