基本信息
- 項目名稱：
- 智能流水線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)主要由下位機采集器和上位機服務器兩部分組成，下位機負責采集產(chǎn)品和工人數(shù)據(jù)信息，上位機服務器負責處理和存儲數(shù)據(jù)。兩部分由485總線連接。整個系統(tǒng)可實時自動實現(xiàn)流水線產(chǎn)品生產(chǎn)情況統(tǒng)計，隨時導出相關報表，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。
- 詳細介紹：
- 系統(tǒng)的具體功能實現(xiàn)如下： 生產(chǎn)流水線上，某件產(chǎn)品在開始生產(chǎn)的時候就貼上一個條形碼，然后工人通過采集器把自己的工號和這個產(chǎn)品的條形碼掃描進去，通過485總線傳送給上位機，上位機此時對這個產(chǎn)品開始記錄，并在服務器內(nèi)建立數(shù)據(jù)包。包括：開始生產(chǎn)時間；開始生產(chǎn)哪道工序；完成某一個工序的時間；還有哪一道工序未完成；負責某一道工序工人的空閑時間比較長；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映射關系。例如:1--10號采集器對應產(chǎn)品的第一道工序，11--20號采集器對應產(chǎn)品的第二道工序，如此一一對應。上位機通過采集器的編號獲知，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)工號確定的，因為每一個工人在生產(chǎn)某一道工序之前都會把自己的工號和產(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：工號為000101的工人完成了整個產(chǎn)品的所有工序中的五道工序，那么上位機就會把這五道工序統(tǒng)一記錄到工號為000101的這個工人的名下，包括每道工序開始時間、完成所需耗時、工序完成時刻的時間等等。這樣就形成了工人的生產(chǎn)效率表，歷史記錄表等。 技術特點和優(yōu)勢： 采集器部分：采集器處理器采用STC12C5A60S2單片機，其最大的特點就是具有雙串口，一個與總線通信，負責上傳數(shù)據(jù)；另外一個與掃描槍通信，負責數(shù)據(jù)采集。485通信部分采用MAX1483芯片，它最多可以擴展到256個節(jié)點，可以滿足一般生產(chǎn)線的節(jié)點數(shù)目需求。電源部分采用隔離供電方式，即單片機系統(tǒng)與485通信部分隔離供電，這樣兩部分就不會相互影響，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。保護模塊采用隔離光耦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。總的來說采集器造價低廉，簡單易行，增值利潤空間比較大。 上位機部分：此為數(shù)據(jù)處理部分，采用虛擬儀器LabVIEW2010，這是一款圖形化語言，在測試測控領域應用的非常廣泛。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000，這是當下非常主流的一款后臺服務系統(tǒng)，這兩者在服務器端構(gòu)成數(shù)據(jù)處理平臺，界面美感強，生成報表迅速，可操控性強，易于管理者使用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 當下，隨著生活節(jié)奏的加快和對生產(chǎn)效率要求的不斷提高，越來越多的工廠采用流水化作業(yè)，這就要求在流水化的過程中對產(chǎn)品的良品率和工人的生產(chǎn)信息情況進行一個高速有效的統(tǒng)計，并生成相關報表，供管理者調(diào)查使用，以便對整個工廠的生產(chǎn)情況和工人的工作情況有一個高效的了解和掌握。 由此，為了滿足企業(yè)工廠流水線的需求，我們自主研發(fā)建立起來一套智能流水線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，它由數(shù)臺采集器和上位機服務器兩部分組成。采集器負責采集數(shù)據(jù)，工人開啟采集器并按K1鍵進入信息錄入界面，此時工人將自己的工號和產(chǎn)品的條形碼通過掃描槍或者手動輸入采集器，按“確定”鍵進行提交，此數(shù)據(jù)通過485總線傳給上位機，上位機作為服務器記錄工人工號、產(chǎn)品條形碼以及當前時間并返回相應的操作碼給采集器，表示工序接收成功。當工人生產(chǎn)完某一道工序之后，按K2鍵進行完工提交，該數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過485總線傳給上位機服務器，此時服務器記錄工人工號、產(chǎn)品條形碼和當前時間。至此，一次完整的工序接收和提交過程結(jié)束，此時服務器可以根據(jù)兩次記錄的數(shù)據(jù)生成報表。包括：工人生產(chǎn)效率表，產(chǎn)品信息表等等。采集器和上位機兩部分由一條485總線連成一個整體，根據(jù)制定的通信協(xié)議進行通信，從而穩(wěn)定可靠的工作。創(chuàng)新在于它能實時統(tǒng)計信息，可隨時導出報表，而且整個系統(tǒng)網(wǎng)絡易搭建，可實施性極強。 技術關鍵在于采集器的收集數(shù)據(jù)和上位機的處理數(shù)據(jù)以及它們之間的互相通信過程，并嚴格按照走線規(guī)則進行布線，才能保證整個系統(tǒng)的高效可靠運行。
科學性、先進性
- 本產(chǎn)品的獨到之處：截至目前，市面上暫無同類產(chǎn)品。 本系統(tǒng)的實質(zhì)性技術特點和顯著進步：能智能化、 自動化、準確實現(xiàn)信息的采集和處理。 重大意義和作用：可實時自動實現(xiàn)流水線產(chǎn)品生產(chǎn)情況統(tǒng)計，隨時導出相關報表；是完成工廠信息化管理的重要一部分。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 正在申請專利。
作品所處階段
- 本套系統(tǒng)已實際應用于現(xiàn)實工業(yè)生產(chǎn)生活中，穩(wěn)定可靠，效果良好。
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 合作推廣或整體轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品；現(xiàn)場演示；圖片；樣品等。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明： 生產(chǎn)流水線上，某件產(chǎn)品在開始生產(chǎn)的時候就貼上一個條形碼，然后工人通過采集器把自己的工號和這個產(chǎn)品的條形碼掃描進去，通過485總線傳送給上位機，上位機此時對這個產(chǎn)品開始記錄，并在服務器內(nèi)建立數(shù)據(jù)包。包括：開始生產(chǎn)時間；開始生產(chǎn)哪道工序；完成某一個工序的時間；還有哪一道工序未完成；負責某一道工序工人的空閑時間比較長；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。 適應范圍及推廣前景： 本系統(tǒng)應用范圍比較廣，可以應用在各種產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線上（1200m之內(nèi)），前景良好 ，在技術上已經(jīng)完全可以實現(xiàn)，無論是軟件還是硬件方面，都可以比較成熟穩(wěn)定地實現(xiàn)功能。 市場分析： 目前越來越多的工廠采用流水線生產(chǎn)方式，所以總的說來有一個大的市場空間，目前已經(jīng)投入使用，而且經(jīng)濟效益顯著。
同類課題研究水平概述
- 在當前市場上暫無此類產(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數(shù)為主，不易于管理統(tǒng)計，工作效率低。本系統(tǒng)的一大特點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組成部分。 系統(tǒng)的具體功能實現(xiàn)如下： 首先打開上位機服務系統(tǒng)，開啟服務端口，此時服務器處于工作狀態(tài)。工人開啟采集器，根據(jù)提示按K1鍵進行工序接收，此時采集器進入下一個界面，提示工人輸入工號和產(chǎn)品條形碼，工人在完成信息輸入后按“確定”鍵，此時采集器進入提交狀態(tài)，等待上位機查詢，當上位機查詢到此采集器后，此臺采集器獲得總線權，服務器和此臺采集器進行連接并進行數(shù)據(jù)通信，此時上位機把這臺采集器提交的信息進行存儲并記錄當前時間，代表某一個產(chǎn)品的某一道工序開始生產(chǎn)，在完成存儲記錄之后立即返回給采集器接收成功信號，采集器在收到之后即顯示接收成功并斷開與服務器的連接，即釋放總線權，以便服務器與其他采集器通信。此時工人開始生產(chǎn)產(chǎn)品，在完成某一道工序的生產(chǎn)之后，按K2進入完工提交，再用掃描槍或手動輸入產(chǎn)品的條形碼，按“確認”進入完工提交狀態(tài)，當再次獲得總線權之后，上位機接收到完工提交的信息并進行存儲和記錄當前時間，代表某一個產(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，釋放總線權。至此，已經(jīng)完成了某一道工序的完整錄入工作。值得強調(diào)的是，上位機與采集器交互信息的時間（即從采集器獲得總線權到釋放總線權的時間）僅為數(shù)毫秒,效率極高。 一般情況下完成一個產(chǎn)品的生產(chǎn)需要N（N>1）道工序，當一件產(chǎn)品徹底完工后，就可以從上位機服務系統(tǒng)里面調(diào)出此產(chǎn)品的生產(chǎn)詳情報表，包括：總共有多少道工序，每一道工序生產(chǎn)的起始時間，完成時間，工序耗時等信息。此外，還可以以工人的工號作為索引，調(diào)出某一個工人的生產(chǎn)詳情報表，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（即生產(chǎn)效率）等。還可以以某一段時間為索引條件，調(diào)出這一段時間的生產(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。
