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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 智能流水線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)主要由下位機(jī)采集器和上位機(jī)服務(wù)器兩部分組成，下位機(jī)負(fù)責(zé)采集產(chǎn)品和工人數(shù)據(jù)信息，上位機(jī)服務(wù)器負(fù)責(zé)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。兩部分由485總線連接。整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)流水線產(chǎn)品生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)，隨時(shí)導(dǎo)出相關(guān)報(bào)表，包括：工人生產(chǎn)效率表，產(chǎn)品信息表，用戶信息表，監(jiān)控信息狀態(tài)表等等。是完成工廠信息化管理的重要組成部分。
- 詳細(xì)介紹：
- 系統(tǒng)的具體功能實(shí)現(xiàn)如下： 生產(chǎn)流水線上，某件產(chǎn)品在開始生產(chǎn)的時(shí)候就貼上一個(gè)條形碼，然后工人通過(guò)采集器把自己的工號(hào)和這個(gè)產(chǎn)品的條形碼掃描進(jìn)去，通過(guò)485總線傳送給上位機(jī)，上位機(jī)此時(shí)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品開始記錄，并在服務(wù)器內(nèi)建立數(shù)據(jù)包。包括：開始生產(chǎn)時(shí)間；開始生產(chǎn)哪道工序；完成某一個(gè)工序的時(shí)間；還有哪一道工序未完成；負(fù)責(zé)某一道工序工人的空閑時(shí)間比較長(zhǎng)；哪一道工序工人幾乎沒有空閑，甚至出現(xiàn)積壓；然后生成工人的生產(chǎn)效率表，歷史記錄表等等，供管理者調(diào)查使用。 上位機(jī)是如何產(chǎn)生數(shù)據(jù)包的？ 答：首先，采集器和產(chǎn)品的工序是存在一個(gè)映射關(guān)系。例如:1--10號(hào)采集器對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的第一道工序，11--20號(hào)采集器對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的第二道工序，如此一一對(duì)應(yīng)。上位機(jī)通過(guò)采集器的編號(hào)獲知，這是產(chǎn)品的第幾道工序，然后生成工序的數(shù)據(jù)記錄。其次，工人的數(shù)據(jù)是根據(jù)工號(hào)確定的，因?yàn)槊恳粋€(gè)工人在生產(chǎn)某一道工序之前都會(huì)把自己的工號(hào)和產(chǎn)品條形碼輸入到采集器中，然后才開始生產(chǎn)產(chǎn)品，在完成某一道工序之后再掃描一下產(chǎn)品的條形碼，證明完成了這一道工序。例如：工號(hào)為000101的工人完成了整個(gè)產(chǎn)品的所有工序中的五道工序，那么上位機(jī)就會(huì)把這五道工序統(tǒng)一記錄到工號(hào)為000101的這個(gè)工人的名下，包括每道工序開始時(shí)間、完成所需耗時(shí)、工序完成時(shí)刻的時(shí)間等等。這樣就形成了工人的生產(chǎn)效率表，歷史記錄表等。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 采集器部分：采集器處理器采用STC12C5A60S2單片機(jī)，其最大的特點(diǎn)就是具有雙串口，一個(gè)與總線通信，負(fù)責(zé)上傳數(shù)據(jù)；另外一個(gè)與掃描槍通信，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集。485通信部分采用MAX1483芯片，它最多可以擴(kuò)展到256個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以滿足一般生產(chǎn)線的節(jié)點(diǎn)數(shù)目需求。電源部分采用隔離供電方式，即單片機(jī)系統(tǒng)與485通信部分隔離供電，這樣兩部分就不會(huì)相互影響，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。保護(hù)模塊采用隔離光耦6N137芯片，防止外界的高電壓沖擊，提高了抗靜電能力。另外還有掃描槍部分、液晶部分、蜂鳴器和提示燈等?？偟膩?lái)說(shuō)采集器造價(jià)低廉，簡(jiǎn)單易行，增值利潤(rùn)空間比較大。 上位機(jī)部分：此為數(shù)據(jù)處理部分，采用虛擬儀器LabVIEW2010，這是一款圖形化語(yǔ)言，在測(cè)試測(cè)控領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛。數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2000，這是當(dāng)下非常主流的一款后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)，這兩者在服務(wù)器端構(gòu)成數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，界面美感強(qiáng)，生成報(bào)表迅速，可操控性強(qiáng)，易于管理者使用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 當(dāng)下，隨著生活節(jié)奏的加快和對(duì)生產(chǎn)效率要求的不斷提高，越來(lái)越多的工廠采用流水化作業(yè)，這就要求在流水化的過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的良品率和工人的生產(chǎn)信息情況進(jìn)行一個(gè)高速有效的統(tǒng)計(jì)，并生成相關(guān)報(bào)表，供管理者調(diào)查使用，以便對(duì)整個(gè)工廠的生產(chǎn)情況和工人的工作情況有一個(gè)高效的了解和掌握。 由此，為了滿足企業(yè)工廠流水線的需求，我們自主研發(fā)建立起來(lái)一套智能流水線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，它由數(shù)臺(tái)采集器和上位機(jī)服務(wù)器兩部分組成。采集器負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，工人開啟采集器并按K1鍵進(jìn)入信息錄入界面，此時(shí)工人將自己的工號(hào)和產(chǎn)品的條形碼通過(guò)掃描槍或者手動(dòng)輸入采集器，按“確定”鍵進(jìn)行提交，此數(shù)據(jù)通過(guò)485總線傳給上位機(jī)，上位機(jī)作為服務(wù)器記錄工人工號(hào)、產(chǎn)品條形碼以及當(dāng)前時(shí)間并返回相應(yīng)的操作碼給采集器，表示工序接收成功。當(dāng)工人生產(chǎn)完某一道工序之后，按K2鍵進(jìn)行完工提交，該數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過(guò)485總線傳給上位機(jī)服務(wù)器，此時(shí)服務(wù)器記錄工人工號(hào)、產(chǎn)品條形碼和當(dāng)前時(shí)間。至此，一次完整的工序接收和提交過(guò)程結(jié)束，此時(shí)服務(wù)器可以根據(jù)兩次記錄的數(shù)據(jù)生成報(bào)表。包括：工人生產(chǎn)效率表，產(chǎn)品信息表等等。采集器和上位機(jī)兩部分由一條485總線連成一個(gè)整體，根據(jù)制定的通信協(xié)議進(jìn)行通信，從而穩(wěn)定可靠的工作。創(chuàng)新在于它能實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息，可隨時(shí)導(dǎo)出報(bào)表，而且整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)易搭建，可實(shí)施性極強(qiáng)。 技術(shù)關(guān)鍵在于采集器的收集數(shù)據(jù)和上位機(jī)的處理數(shù)據(jù)以及它們之間的互相通信過(guò)程，并嚴(yán)格按照走線規(guī)則進(jìn)行布線，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)行。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本產(chǎn)品的獨(dú)到之處：截至目前，市面上暫無(wú)同類產(chǎn)品。 本系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步：能智能化、 自動(dòng)化、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)信息的采集和處理。 重大意義和作用：可實(shí)時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)流水線產(chǎn)品生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)，隨時(shí)導(dǎo)出相關(guān)報(bào)表；是完成工廠信息化管理的重要一部分。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 正在申請(qǐng)專利。
作品所處階段
- 本套系統(tǒng)已實(shí)際應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)生活中，穩(wěn)定可靠，效果良好。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作推廣或整體轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；現(xiàn)場(chǎng)演示；圖片；樣品等。
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 生產(chǎn)流水線上，某件產(chǎn)品在開始生產(chǎn)的時(shí)候就貼上一個(gè)條形碼，然后工人通過(guò)采集器把自己的工號(hào)和這個(gè)產(chǎn)品的條形碼掃描進(jìn)去，通過(guò)485總線傳送給上位機(jī)，上位機(jī)此時(shí)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品開始記錄，并在服務(wù)器內(nèi)建立數(shù)據(jù)包。包括：開始生產(chǎn)時(shí)間；開始生產(chǎn)哪道工序；完成某一個(gè)工序的時(shí)間；還有哪一道工序未完成；負(fù)責(zé)某一道工序工人的空閑時(shí)間比較長(zhǎng)；哪一道工序工人幾乎沒有空閑，甚至出現(xiàn)積壓；然后生成工人的生產(chǎn)效率表，歷史記錄表等等，供管理者調(diào)查使用。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 本系統(tǒng)應(yīng)用范圍比較廣，可以應(yīng)用在各種產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線上（1200m之內(nèi)），前景良好 ，在技術(shù)上已經(jīng)完全可以實(shí)現(xiàn)，無(wú)論是軟件還是硬件方面，都可以比較成熟穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)功能。 市場(chǎng)分析： 目前越來(lái)越多的工廠采用流水線生產(chǎn)方式，所以總的說(shuō)來(lái)有一個(gè)大的市場(chǎng)空間，目前已經(jīng)投入使用，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。
同類課題研究水平概述
- 在當(dāng)前市場(chǎng)上暫無(wú)此類產(chǎn)品，這是一款自主研發(fā)產(chǎn)品。如今大多數(shù)工廠流水線生產(chǎn)線上主要都是以人工計(jì)數(shù)為主，不易于管理統(tǒng)計(jì)，工作效率低。本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)就是能夠幫助我們快速建立工廠信息化管理，是工廠信息化的有機(jī)組成部分。 系統(tǒng)的具體功能實(shí)現(xiàn)如下： 首先打開上位機(jī)服務(wù)系統(tǒng)，開啟服務(wù)端口，此時(shí)服務(wù)器處于工作狀態(tài)。工人開啟采集器，根據(jù)提示按K1鍵進(jìn)行工序接收，此時(shí)采集器進(jìn)入下一個(gè)界面，提示工人輸入工號(hào)和產(chǎn)品條形碼，工人在完成信息輸入后按“確定”鍵，此時(shí)采集器進(jìn)入提交狀態(tài)，等待上位機(jī)查詢，當(dāng)上位機(jī)查詢到此采集器后，此臺(tái)采集器獲得總線權(quán)，服務(wù)器和此臺(tái)采集器進(jìn)行連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，此時(shí)上位機(jī)把這臺(tái)采集器提交的信息進(jìn)行存儲(chǔ)并記錄當(dāng)前時(shí)間，代表某一個(gè)產(chǎn)品的某一道工序開始生產(chǎn)，在完成存儲(chǔ)記錄之后立即返回給采集器接收成功信號(hào)，采集器在收到之后即顯示接收成功并斷開與服務(wù)器的連接，即釋放總線權(quán)，以便服務(wù)器與其他采集器通信。此時(shí)工人開始生產(chǎn)產(chǎn)品，在完成某一道工序的生產(chǎn)之后，按K2進(jìn)入完工提交，再用掃描槍或手動(dòng)輸入產(chǎn)品的條形碼，按“確認(rèn)”進(jìn)入完工提交狀態(tài)，當(dāng)再次獲得總線權(quán)之后，上位機(jī)接收到完工提交的信息并進(jìn)行存儲(chǔ)和記錄當(dāng)前時(shí)間，代表某一個(gè)產(chǎn)品的某一道工序生產(chǎn)完畢。并返回給采集器提交成功信號(hào)，釋放總線權(quán)。至此，已經(jīng)完成了某一道工序的完整錄入工作。值得強(qiáng)調(diào)的是，上位機(jī)與采集器交互信息的時(shí)間（即從采集器獲得總線權(quán)到釋放總線權(quán)的時(shí)間）僅為數(shù)毫秒,效率極高。 一般情況下完成一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)需要N（N>1）道工序，當(dāng)一件產(chǎn)品徹底完工后，就可以從上位機(jī)服務(wù)系統(tǒng)里面調(diào)出此產(chǎn)品的生產(chǎn)詳情報(bào)表，包括：總共有多少道工序，每一道工序生產(chǎn)的起始時(shí)間，完成時(shí)間，工序耗時(shí)等信息。此外，還可以以工人的工號(hào)作為索引，調(diào)出某一個(gè)工人的生產(chǎn)詳情報(bào)表，包括總共完成多少件產(chǎn)品，完成某一件產(chǎn)品的某一道工序的耗時(shí)（即生產(chǎn)效率）等。還可以以某一段時(shí)間為索引條件，調(diào)出這一段時(shí)間的生產(chǎn)詳情，包括生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)目，每一道工序完成的數(shù)目等。
