专利名称：袋装水泥包装线管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种袋装水泥包装线管理系统，尤其涉及一种对客户及各部门之间进行系统管理且计数准确、传输可靠的袋装水泥包装线管理系统。
背景技术：
随着人工成本的增高，目前大部分水泥生产厂家都完成了由水泥包堆栈、人工上车到袋装水泥自动装车的改造，但在计数方面，要么是以原来的方法人工数数，计数不准确且跟不上自动装车的效率；要么采用一些简单的计数设备，只有数量记录及显示功能，而没有关键的控制现场的功能，更没有根据设备的特点对现场进行改造，从而导致在市场需求旺季时，发货现场混乱不堪，出现经常停机、堵包、甚至堵车、与驾驶员扯皮等现象。比如，由昆明宏磊科技有限公司开发制作的JKF系列袋装水泥智能装载控制系统，一定程度上实现了包装车间自动化，与简单的计数设备相比，较大程度的提高了包装效率、降低了成本，是目前袋装水泥包装线管理系统中比较好的。下面简介一下其工作原理 (1)设计方案采用基于PLC+上位机的集控系统，辅助汽缸和继电器控制，实现自动切换装车通道，以LED大屏幕进行显示，以对射型光电传感器为数据采样机构，配备有视频监控系统可实时监控现场、影像记录，全过程实现电脑操作、计算机自动控制。(2)系统特点a、数据存储、查询及报表可存储长达10年的历史装载数量记录；可按年或月或日或班次或车牌查询，并根据查询条件统计自动生成相应报表。b、通信接口(可选)；连接企业管理信息系统。c、视频监控(可选)；出现偏差时不需卸货就可复核数量，亦可防止发货员与驾驶员间的违规操作。根据JKF系列产品实现原理及解决方案，结合目前袋装水泥生产企业实际需求， 其存在以下缺陷(1)、该系统仅注重包装现场智能管理，缺少发货所需其它部门信息(如地磅房、 销售部门、财务部门等)的有效智能管理，也没有针对客户及各部门之间的系统管理，有可能导致发货管理失控。(2)、PLC系统与上位机采用总线通讯系统，易受恶劣工作环境(如强干扰等)影响，导致通讯不畅或出错。(3)、现场计数控制器采用PLC系统，工作流程虽简单易控，但无法实现精确计数，
其误差率较大。
发明内容本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种对客户及各部门之间进行系统管理且计数准确、传输可靠的袋装水泥包装线管理系统。本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的本实用新型包括上位机集控系统、计数控制器、数据采集系统、显示系统、执行机构、IC卡、IC卡读写器和数据交换器，所述IC卡读写器的通信端与所述上位机集控系统的IC卡通信端有线连接，所述数据交换器的有线通信端与所述上位机集控系统的数据通信端有线连接，所述数据交换器的无线通信端与所述计数控制器的无线通信端之间无线连接， 所述数据采集系统的信号输出端与所述计数控制器的数据采集信号输入端有线连接，所述计数控制器的计数信息输出端与所述显示系统的信号输入端无线连接，所述计数控制器的控制信号输出端与所述执行机构的信号输入端有线连接。客户进厂时在门卫室领取一张数据清零的IC卡，并在经过地磅房(入厂)时即被 IC卡读写器记录，而后，客户在各个部门之间办理的发货信息被分布于各部门的IC卡读写器所记录，所以，以IC卡和IC卡读写器为纽带，可以将客户及各部门之间的联系记录下来并存储到上位机集控系统，通过局域网或互联网，便于集控中心的管理人员了解、查询、保存这些记录，实现现代化的流程管理。这样即避免了传统纸质传递信息的不可靠性(如易损毁、易造假、易丢失、难修改等)，又实现了管理自动闭环关联(若缺某部门信息，本系统不予工作，杜绝人为干预)。数据交换器与计数控制器之间、计数控制器与显示系统之间均采用无线通信连接，实现无线发射和接收，特别适合在工业领域等强干扰环境中使用，避免了信息有线传输的缺点(受周围电气环境干扰，数据传输不可靠；现场安装不用布线)；现场计数控制器通过数据交换器与上位机间的数据传输采用循环交织纠检错编码技术，自动滤除错误及虚假信息，保证了数据的准确性。具体地，所述IC卡读写器包括门卫IC卡读写器、地磅房IC卡读写器、销售部IC 卡读写器、财务部IC卡读写器、生产部IC卡读写器和管理部IC卡读写器。使用中，客户在门卫室领取空白IC卡后，先后经过地磅房IC卡读写器(入厂)、销售部IC卡读写器、财务部IC卡读写器、生产部IC卡读写器、地磅房IC卡读写器(出厂)、门卫IC卡读写器，完成一次发货工作流程，在此过程中，每个客户的发货信息被相应部门的IC卡读写器记录并存储到上位机集控系统，便于管理者进行现代化管理。也可自定其它顺序完成上述流程。进一步，所述计数控制器包括数个，所述数据采集系统包括数个传感器，每个所述计数控制器的数据采集信号输入端分别与一个或多个所述传感器的信号输出端连接。传感器的个数根据实际生产条件来确定，比如一条包装生产线可以安装一至三个(为确保数据采集的准确性，多个传感器信息同时采集，自动滤除错误信息)，对应地，计数控制器一条包装生产线安装一个，这些传感器将感应信号传输给计数控制器，计数控制器一方面要将此信息传输给数据交换器，并经由数据交换器传输给上位机集控系统，另一方面要将此信息传输给显示系统，让安装有显示器的区域的人员能够实时了解各包装生产线的动态情况。进一步，所述计数控制器为单片机控制器，其编程灵活、抗干扰性能强、计数精准。具体地，所述显示系统包括室内显示器、室外显示器和手持显示器。这样整个系统的通信连接受地理条件的影响很小。具体地，所述执行机构包括扳道汽缸机构、皮带控制机构和报警装置；所述报警装置包括音频报警器和视频报警器。本实用新型的有益效果在于(1)生产、发货所需的各部门(如门卫、地磅房、销售部、财务部、生产车间等)之间的信息传递及修改通过IC卡完成，既避免了传统纸质传递信息的不可靠性(如易损毁、 易造假、易丢失、难修改等)，又实现了管理自动闭环关联(若缺某部门信息，本系统不予工作，杜绝人为干预)；(2)现场计数控制器采用单片机系统，编程灵活、抗干扰性能强、计数精准；(3)现场计数控制器与上位机间的数据传输采用循环交织纠检错编码技术，自动滤除错误及虚假信息，实行无线发射和接收，特别适合在工业领域等强干扰环境中使用。同时避免了信息有线传输的缺点(受周围电气环境干扰，数据传输不可靠；现场安装不用布线)。综上，本实用新型既提高了劳动生产率和企业的经济效益，又使水泥装车、发货操作规范化，达到了企业安全、文明生产的目的；亦可配装独立的视频监控系统，完成现场生产辅助监控。经试用验证，本实用新型对多道包装线连续输送的袋状物同时计数准确率达到100%，其上位机监控实时、有效、无误，上位机数据库信息可通过局域网或互联网与部门实现发货信息实时共享及追溯。
附图是本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如附图所示，本实用新型包括上位机集控系统、计数控制器、数据采集系统、显示系统、执行机构、IC卡、IC卡读写器和数据交换器，所述IC卡读写器的通信端与所述上位机集控系统的IC卡通信端有线连接，所述数据交换器的有线通信端与所述上位机集控系统的数据通信端有线连接，所述数据交换器的无线通信端与所述计数控制器的无线通信端之间无线连接，所述数据采集系统的信号输出端与所述计数控制器的数据采集信号输入端有线连接，所述计数控制器的计数信息输出端与所述显示系统的信号输入端无线连接，所述计数控制器的控制信号输出端与所述执行机构的信号输入端有线连接。如附图所示，所述IC卡读写器包括但不限于门卫IC卡读写器、地磅房IC卡读写器、销售部IC卡读写器、财务部IC卡读写器、生产部IC卡读写器、管理部IC卡读写器。如附图所示，所述计数控制器包括数个，所述数据采集系统包括数个传感器，每个所述计数控制器的数据采集信号输入端分别与一个或多个所述传感器的信号输出端连接。 传感器的个数根据实际生产条件来确定，比如一条包装生产线可以安装一至三个(为确保数据采集的准确性，多个传感器信息同时采集，自动滤除错误信息)，对应地，计数控制器一条包装生产线安装一个，这些传感器将感应信号传输给计数控制器，计数控制器一方面要将此信息传输给数据交换器，并经由数据交换器传输给上位机集控系统，另一方面要将此信息传输给显示系统，让安装有显示器的区域的人员能够实时了解各包装生产线的动态情况。如附图所示，所述计数控制器为单片机控制器，其编程灵活、抗干扰性能强、计数精准。如附图所示，所述显示系统包括但不限于室内显示器、室外显示器、手持显示器。 这样整个系统的通信连接受地理条件的影响很小。如附图所示，所述执行机构包括扳道汽缸机构、皮带控制机构和报警装置；所述报
5警装置包括音频报警器和视频报警器。结合附图，本实用新型的各种系统功能及其实现装置和方法如下1、计数功能现场数据采集系统的传感器和计数控制器自动跟踪传送带速度，自动吸收水泥袋和传送带上的干扰脉冲，智能识别连包，达到精确计数。2、控制功能当已装车数量达到应装车数量时，现场计数控制器输出一组开关控制信号(5A)，作为停止包装线输送的信号，可直接与包装线的二次线路实现自动控制。(如控制包装机停止、传送带停止、扳道气缸动作等)。3、报警功能当已装车数量与应装车数量相差20包时报警(显示屏上已装车数量闪烁，同时现场计数控制器声光报警)；当计数控制器检测到数据采集系统的传感器状态异常，上位机监控系统软件界面对应指示灯闪烁。4、显示功能现场计数器控制内置数码显示屏，供现场近距离查看；无线外置室外LED显示屏，供装车客户远距离查看；无线手持显示器，供发货人员远距离查看。5、上位机控制功能多台现场计数控制器与上位机通过数据交换器无线连接，通过安装在上位机上的监控软件实时掌控多台现场计数控制器，真正做到人在综控室就可以实现水泥发货管理；且上位机监控软件自动实时存储每条线上的所有生产信息，可供永久保存及查询。6、IC卡管理功能发货所需各部门信息通过IC卡读写并传递，真正实现发货管理严谨闭环。7、网络监控功能通过局域网或互联网将上位机数据库信息与各部门共享。结合附图，本实用新型各装置的具体结构如下1、IC卡读写器读/写卡单元主要由IC卡读写模块构成。控制单元将来自读/写卡单元的IC卡读入信息处理后通过RS232传给PC机上的IC卡读写软件显示，也可将通过PC机上的IC 卡读写软件写入的信息处理后传给读/写卡单元，将该信息写入IC卡。该分系统主要完成管理部门制作其余部门管理卡，及发货所需的各部门(地磅房、销售部、财务部、生产车间) 信息的写入和其他部门信息的读入。2、LED 显示屏数据接收单元主要由无线数传模块构成，显示单元由数张LED显示屏构成。控制单元将来自数据接收单元的信息处理后，传给显示单元显示。该分系统主要完成现场装车信息的实时显示。3、数据交换器数据发射/接收单元主要由无线数传模块构成。上位机所需的RS232信息与数据发射/接收单元所需的TTL信息通过数据交换单元完成转换。该分系统主要完成RS232与 TTL电平转换。4、计数控制器传感器为光电开关，数据发射/接收单元主要由无线数传模块构成，显示单元由数个数码管构成，外接工作进程显示、控制单元由数个继电器构成。控制单元实时接收传感器信号变化并处理，处理信息传给显示单元显示，同时通过数据发射/接收单元传给上位机处理显示。上位机根据IC卡读入信息，将控制信息通过数据发射/接收单元传给控制单元，完成现场控制。用户可通过外接工作进程显示、控制单元的继电器外接声光报警器件或二次控制单元，完成现场控制与工作进程提示。该分系统主要完成现场装车控制、装车信息的实时显示及与上位机的信息交换。结合附图，以客户进厂提货为例，本实用新型在应用过程中的流程为①客户进厂门卫室领取空白普通IC卡；②地磅房(进厂)过磅地磅房写客户进厂信息(进厂编号、车牌号、皮重等)入 IC卡；③销售部办理提货手续读IC卡上地磅房(进厂)过磅信息，核对信息无误后，销售部写客户办理的提货信息(品种、数量、客户编号、提货人等)入IC卡；④财务部办理交款手续读销售部提货信息，核对信息无误后，根据品种输入单价，软件计算出金额，再收款，写财务部交款信息(“已交款”标志，表示可装车)入IC卡；⑤生产车间装货将车开到停车场，到车间控制室刷卡排队，读装车信息(品种、 数量、车牌号)入IC卡，安排装车车道。若“已交款”标志无效，提示“尚未交款，不能排队”。 生产车间某栈台综控计算机实时地将装车、排队信息(车牌号、已装数量、应装数量)动态显示到装车现场的LED屏上，并将数据以数据库的形式实时保存。⑥地磅房(出厂)过磅已完成装车的车辆开到地磅房(出厂)过磅，读装车信息 (品种、数量、车牌号)入IC卡，核对信息无误后，写地磅房出厂过磅信息(“已过磅”标志、 保留车牌号，删除卡中其他信息)入IC卡；⑦客户出厂到门卫室读IC卡，显示确认车牌号、“已过磅”标志无误后按确认键 (删除卡中所有信息)，收卡放行。若无“已过磅”标志，不予放行。
权利要求1.一种袋装水泥包装线管理系统，其特征在于包括上位机集控系统、计数控制器、数据采集系统、显示系统、执行机构、IC卡、IC卡读写器和数据交换器，所述IC卡读写器的通信端与所述上位机集控系统的IC卡通信端有线连接，所述数据交换器的有线通信端与所述上位机集控系统的数据通信端有线连接，所述数据交换器的无线通信端与所述计数控制器的无线通信端之间无线连接，所述数据采集系统的信号输出端与所述计数控制器的数据采集信号输入端有线连接，所述计数控制器的计数信息输出端与所述显示系统的信号输入端无线连接，所述计数控制器的控制信号输出端与所述执行机构的信号输入端有线连接。
2.根据权利要求1所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述IC卡读写器包括门卫IC卡读写器、地磅房IC卡读写器、销售部IC卡读写器、财务部IC卡读写器、生产部 IC卡读写器和管理部IC卡读写器。
3.根据权利要求1所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述计数控制器包括数个，所述数据采集系统包括数个传感器，每个所述计数控制器的数据采集信号输入端分别与一个或多个所述传感器的信号输出端连接。
4.根据权利要求1或3所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述计数控制器为单片机控制器。
5.根据权利要求1所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述显示系统包括室内显示器、室外显示器和手持显示器。
6.根据权利要求1所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述执行机构包括扳道汽缸机构、皮带控制机构和报警装置。
7.根据权利要求6所述的袋装水泥包装线管理系统，其特征在于所述报警装置包括音频报警器和视频报警器。
专利摘要本实用新型公开了一种袋装水泥包装线管理系统，包括上位机集控系统、计数控制器、数据采集系统、显示系统、执行机构、IC卡、IC卡读写器和数据交换器，IC卡读写器的通信端与上位机集控系统的IC卡通信端有线连接，数据交换器的有线通信端与上位机集控系统的数据通信端有线连接，数据交换器的无线通信端与计数控制器的无线通信端之间无线连接，数据采集系统的信号输出端与计数控制器的数据采集信号输入端有线连接，计数控制器的计数信息输出端与显示系统的信号输入端无线连接，计数控制器的控制信号输出端与执行机构的信号输入端有线连接。本实用新型首次将IC卡与无线传输技术应用在袋装水泥的发货管理中，提高了劳动生产率和经济效益。
文档编号G05B19/418GK202257233SQ201120352900
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者蒋锡勇 申请人:四川航天世都制导有限公司