清梳联智能化远程控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种清梳联智能化远程控制系统及其控制方法，其特点是：清梳联设备（包括：抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机及梳棉机）中各单机的控制器及人机界面都配置有工业以太网接口，各单机的工业以太网接口通过交换机与办公室上位机、数据库服务器连接，组成厂区工业以太局域网，并通过网桥与纺织企业管理网连接。实现企业网络环境下的清梳联实时数据采集、流程监控、趋势分析，并完成历史数据存贮记录，通过数据分析及时发现异常，可以通过以太网远程修改系统参数，校正系统存在的问题，稳定产品质量，实现清梳联设备的远程监控。
【专利说明】清梳联智能化远程控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织设备【技术领域】，涉及清梳联设备的集中管理和监控，具体说是一 种清梳联智能化远程控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 清梳联设备主要是由抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机、梳棉机组合而成的前 纺设备，通常还配有：风机、金火探、除微尘机等辅助设备，清梳联设备承担着从原棉到棉条 的生产过程，为保证设备正常运行及产品质量，在清梳联设备运行过程中有大量的设备信 息、运行参数、产品工艺数据、设备故障信息需要实时监控。目前，清梳联设备都是以单独的 机台为单位由生产一线的操作工人在现场进行简单的监控，前后级设备之间无法根据实际 情况实现统筹，单机的参数不当可能引起整个系统运行的异常，产生过程的历史数据不能 追溯，影响了整个系统的有效控制，也不利于产品质量的分析提高。清梳联设备只配备各单 机的控制器，因而无法实现清梳联设备的远程监控。
【发明内容】
[0003] 本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种清梳联智能化远程控制系统及 其控制方法，建立一个企业网络环境下的清梳联智能化远程控制系统，实现清梳联设备生 产过程实时数据采集、流程监控、趋势分析，并完成历史数据存贮记录，从而实现清梳联过 程控制系统与分析系统的应用集成，稳定产品质量，实现清梳联设备的远程监控。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种清梳联智能化远程控制系统，包括抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机、梳棉 机、辅机风机、金火探、除微尘机组成的清梳联设备及控制系统，其特征在于，所述控制系统 包括抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机及梳棉机各单机的控制器、人机界面、基层交换 机、办公室上位机、上位交换机、数据库服务器，所述各单机的控制器及人机界面都配置有 工业以太网接口，各单机的工业以太网接口连接到所述基层交换机的工业以太网接口，所 述基层交换机的工业以太网接口与所述办公室上位机的工业以太网接口连接，由此组成车 间工业以太网；所述各办公室上位机的工业以太网接口连接到上位交换机的工业以太网接 口，上位交换机的工业以太网接口与数据库服务器的工业以太网接口连接，由此组成厂区 工业以太局域网。
[0006] 对上述技术方案的改进：所述的数据库服务器包括：现场实时数据库服务器、现 场数据应用客户机、现场数据分析应用服务器。
[0007] 对上述技术方案的进一步改进：所述的厂区工业以太局域网通过网桥与纺织企业 管理网连接。
[0008] 对上述技术方案的进一步改进：所述的各工业以太网接口均为RJ45连接口。
[0009] 对上述技术方案的进一步改进：所述清梳联设备的每条生产线配置一个集中显示 屏，所述集中显示屏型号为施耐德XBTGT5330;所述抓包机的控制器为PLC，型号为西门子 S7300,触摸屏的型号为施耐德XBTGT4330 ;所述多仓混棉机的控制器为PLC，型号为西门子 S71200,触摸屏的型号为施耐德HMSTU655。
[0010] 一种清梳联智能化远程控制系统的控制方法，其特征在于，对上述清梳联设备的 各单机进行远程监控，所述办公室上位机采集各清梳联设备单机的现场数据并将采集到的 的数据存入到现场实时数据库服务器中；办公室上位机和现场数据应用客户机调用现场实 时数据库服务器中的数据，对数据进行分析，必要时调整运行参数并通过厂区工业以太局 域网对清梳联设备各单机的运行参数进行远程修改，校正系统存在的问题，同时将调整后 的运行参数保存到现场数据分析应用服务器。
[0011] 对上述技术方案的改进：所述的办公室上位机和现场数据应用客户机将采集的数 据通过网桥发送到纺织企业管理网的REP中。
[0012] 对上述技术方案的进一步改进：所述的清梳联设备单机的现场数据包括：清梳联 设备各单机的设备信息、生产数据、质量工艺数据及故障信息。
[0013] 本发明的优点和积极效果是：
[0014] 本发明将工业以太网控制技术应用到清梳联设备的生产线，使整个清梳联生产线 包括：抓包机、混棉机、清棉机和梳棉机纳入全线的网络化控制和管理，实现企业网络环境 下的实时数据采集、流程监控、趋势分析，并完成历史数据存贮记录，通过数据分析及时发 现异常，可以通过以太网远程修改系统参数，校正系统存在的问题，稳定产品质量，实现清 梳联设备的远程监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明清梳联智能化远程控制系统的原理框图；
[0016] 图2为本发明清梳联智能化远程控制系统中办公室上位机监控清梳联设备开停 机的流程图；
[0017] 图3为本发明清梳联智能化远程控制系统中办公室上位机监控多仓混棉机的流 程图。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：
[0019] 参见图1，本发明一种清梳联智能化远程控制系统的实施例，包括抓棉机1-2、开 棉机1-3、多仓混棉机1-4、清棉机1-5、梳棉机1-6、辅机风机、金火探、除微尘机组成的清梳 联设备及控制系统。所述控制系统包括抓棉机1-2、开棉机1-3、多仓混棉机1-4、清棉机1-5 及梳棉机1-6各单机的控制器、人机界面、基层交换机2、办公室上位机3、上位交换机4、数 据库服务器5。上述各单机的控制器及人机界面都配置有工业以太网接口，各单机的工业以 太网接口连接到所述基层交换机2的工业以太网接口，所述基层交换机2的工业以太网接 口与所述办公室上位机3的工业以太网接口连接，由此组成车间工业以太网；所述各办公 室上位机3的工业以太网接口连接到上位交换机4的工业以太网接口，上位交换机4的工 业以太网接口与数据库服务器5的工业以太网接口连接，由此组成厂区工业以太局域网。
[0020] 具体而言，上述的基层交换机2的数量根据清梳联设备单机的数量可以配置有多 个，图1所示的每条清梳联生产线1由一台抓棉机、一台开棉机、一台多仓混棉机、一台清 棉和四台梳棉机组成，每条生产线配置一集中显示屏1-1。集中显示屏1-1的型号采用施 耐德XBTGT5330,清梳联单机中抓包机1-2的控制器通常采用PLC，型号为西门子S7300， 触摸屏型号为施耐德XBTGT4330 ;多仓混棉机1-3的控制器通常也采用PLC，型号为西门子 S71200,触摸屏型号为施耐德HMSTU655。
[0021] 上述办公室上位机3根据清梳联生产线1的数量配置有多台，各办公室上位机3 的工业以太网接口连接到上位交换机4的工业以太网接口，上位交换机4的工业以太网接 口还与数据库服务器5的工业以太网接口连接，由此组成厂区工业以太局域网，上述各工 业以太网接口均为RJ45连接口。上述数据库服务器5包括：现场实时数据库服务器5-1、 现场数据应用客户机5-2、现场数据分析应用服务器5-3。上述厂区工业以太局域网通过网 桥6与纺织企业管理网7连接，必要时可以将清梳联的相关数据发送到纺织企业管理网7 的REP中。
[0022] 参见图1-图3,本发明一种上述清梳联智能化远程控制系统控制方法的实施例， 对上述清梳联设备的各单机进行流程监控，办公室上位机3采集各清梳联设备单机的现场 数据，并将采集到的的数据存入到现场实时数据库服务器5-1中；办公室上位机3和现场数 据应用客户机5-2调用现场实时数据库服务器5-1中的数据，对数据进行分析，必要时调整 运行参数并通过厂区工业以太局域网对清梳联设备各单机的运行参数进行远程修改，校正 系统存在的问题，同时，将调整后的运行参数保存到现场数据分析应用服务器5-3。
[0023] 上述办公室上位机3和现场数据应用客户机5-2将采集的相关数据通过网桥6发 送到纺织企业管理网7的REP中。
[0024] 上述的清梳联设备单机的现场数据包括：各单机的设备信息、生产数据、质量工艺 数据及故障信息。
[0025] 在实际应用中，所述的清梳联设备单机的现场数据包括：各单机的设备信息、生产 数据、质量工艺数据及故障信息，表1 一表16给出了一种单机现场数据采集的实施例，包括 现场数据名称及采集时的数据类型、值域范围、操作类型等相关特性。
[0026] 表1抓包机设备信息：
[0027]
【权利要求】
1. 一种清梳联智能化远程控制系统，包括抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机、梳棉 机、辅机风机、金火探、除微尘机组成的清梳联设备及控制系统，其特征在于，所述控制系统 包括抓棉机、开棉机、多仓混棉机、清棉机及梳棉机各单机的控制器、人机界面、基层交换 机、办公室上位机、上位交换机、数据库服务器，所述各单机的控制器及人机界面都配置有 工业以太网接口，各单机的工业以太网接口连接到所述基层交换机的工业以太网接口，所 述基层交换机的工业以太网接口与所述办公室上位机的工业以太网接口连接，由此组成车 间工业以太网；所述各办公室上位机的工业以太网接口连接到上位交换机的工业以太网接 口，上位交换机的工业以太网接口与数据库服务器的工业以太网接口连接，由此组成厂区 工业以太局域网。
2. 按照权利要求1所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述的数据库服 务器包括：现场实时数据库服务器、现场数据应用客户机、现场数据分析应用服务器。
3. 按照权利要求1或2所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述的厂区 工业以太局域网通过网桥与纺织企业管理网连接。
4. 按照权利要求1或2所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述的各工 业以太网接口均为RJ45连接口。
5. 按照权利要求3所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述的各工业以 太网接口均为RJ45连接口。
6. 按照权利要求1或2所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述清梳联 设备的每条生产线配置一个集中显示屏，所述集中显示屏型号为施耐德XBTGT5330 ;所述 抓包机的控制器为PLC，型号为西门子S7300,触摸屏的型号为施耐德XBTGT4330 ;所述多仓 混棉机的控制器为PLC，型号为西门子S71200,触摸屏的型号为施耐德HMSTU655。
7. 按照权利要求5所述的清梳联智能化远程控制系统，其特征在于，所述清梳联设备 的每条生产线配置一个集中显示屏，所述集中显示屏型号为施耐德XBTGT5330;所述抓包 机的控制器为PLC，型号为西门子S7300,触摸屏的型号为施耐德XBTGT4330 ;所述多仓混棉 机的控制器为PLC，型号为西门子S71200,触摸屏的型号为施耐德HMSTU655。
8. -种如权利要求1-7所述的清梳联智能化远程控制系统的控制方法，其特征在于， 对所述清梳联设备的各单机进行远程监控，所述办公室上位机采集各清梳联设备单机的现 场数据并将采集到的的数据存入到现场实时数据库服务器中；办公室上位机和现场数据应 用客户机调用现场实时数据库服务器中的数据，对数据进行分析，必要时调整运行参数并 通过厂区工业以太局域网对清梳联设备各单机的运行参数进行远程修改，校正系统存在的 问题，同时将调整后的运行参数保存到现场数据分析应用服务器。
9. 按照权利要求8所述的清梳联智能化远程控制系统的控制方法，其特征在于，所述 的办公室上位机和现场数据应用客户机将采集的数据通过网桥发送到纺织企业管理网的 REP 中。
10. 按照权利要求8或9所述的清梳联智能化远程控制系统的控制方法，其特征在于， 所述的清梳联设备单机的现场数据包括：清梳联设备各单机的设备信息、生产数据、质量工 艺数据及故障信息。
【文档编号】G05B19/418GK104090530SQ201310541184
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】徐毅, 贾坤, 冯陈顺 申请人:青岛宏大纺织机械有限责任公司