专利名称：缫丝生产中产量计量统计系统及方法
技术领域：
本发明是涉及一种缫丝企业生产管理过程中的产品产量计量统计工序提供方法及装置，特别是涉及一种缫丝生产中产量计量统计方法及统计系统。
背景技术：
生丝产量计量统计是缫丝生产管理的一个重要环节，通过对生丝产品的称量、记录，统计出每天、每班、每组、每机台、每人的产量，并生成相应报表，供企业生产管理使用。操作人员必须完成称量、记录、数据统计等工作，数据的准确性和实时性非常重要，将影响企业管理者对生产过程产量实时掌握了解和机台工工作效率切身利益。目前，缫丝企业中采用的生丝产量计量统计的器具及方法如下一般采用普通台秤，精度只达到10克，靠操作工观看读取数据和手工记录原始数据，数据准确性不高，而且很容易因人为操作失误造成数据错误，同时工人对原始数据进行统计处理生成各种机台产量、台时产量、工人个人产量报表往往需要1、2天的时候才能完成，影响数据的时效性，不方便企业管理者及时了解生产信息。
发明内容
本发明的目的就是提供一种为缫丝企业生产管理过程中的产品产量计量统计工序提供一套集称量、记录、数据存储、数据统计于一体的缫丝生产中产量计量统计方法及统计系统。本发明的解决方案是这样的
缫丝生产中产量计量统计方法，包括步骤
(I )、以组为单位，设置每一组机台数M，每个机台有N个小籰，将N个小籰平均分成η组，每组的小籰之和组成一片丝，每落一次丝成为一回；
(2)、将一片生丝放置在称重传感器上进行称重；
(3)、在电脑内建立关系型数据库管理系统，根据生丝产量计量统计的流程以及其中间相关联的关系运用关系数据库管理系统建立与系统相关联的表，然后把生丝产量数据录入到表中，形成中心数据库；
(4)、将生丝的重量值转换成数据传输到一体机电脑的生丝产量计量统计系统中，生丝产量计量统计系统对这些数据的格式进行详细的分析和计算，通过与关系数据库管理系统进行分析和整理后，得到符合生丝重量格式的数据，并在一体机显示屏的生丝产量计量统计系统中的产量记录登记表实时显示出来上；
(5)、在一体机显示屏上根据机台号对生丝的车台进行录入，然后对生丝的回数、片数进行录入后，生丝的重量将自动录入生丝产量记录统计系统中，根据不同车号通过中心数据库中机台分配定义识别出生丝的生产组别，然后系统根据不同的组别、不同日期的每一片丝进行自动换组，把每一组的生丝重量归类好，直至生丝工作完成；
(6)、根据中心数据库中的机台分配定义信息进行取值，根据机台分配定义设定的工人工作的机台数对每个机台的产量进行累计和统计，根据考核公式
个人缫折=车组落丝桶数X每桶茧重+总机台数量X个人机台数+个人产量X 100
个人台时产量=个人总产量+车组生产用时+个人机台数 计算出个人产量、个人缫折、个人台时产量等考核指标；
(7)、对整组的生丝纤度进行计算，根据公式算法
缫折=车组落丝桶数X每桶茧重+车组总产量X 100 台时产量=车组总产量+车组生产用时+总机台数量 盈亏丝量=车组总产量一定额缫丝量 定额缫丝量=72 X实际桶数+定额桶数 根据以上公式对车组的产量进行统计和计算。更具体的方法步骤包括
所述步骤3中运用关系数据库管理系统是运用SQL Server2000关系数据库管理系统。所述步骤(4)中包括有实时自动读入生丝称量数据系统，将生丝重量值转换为数据传输到电脑。所述步骤还包括完成每一组的生丝产量计量统计工作后，对全厂的产量进行统计和计算，形成各个车组的产量日报表、企业的产量日报表、产量月报表以及生丝产量的相关报表，为现场生产管理提供及时可靠的数据支持。一体机显示屏显示出包含生产日期、规格、车间名称、车号、回数、片数的数据。对称重传感器内部热源进行补偿步骤，即在称重传感器线圈加入一个正、负幅值相等的交变电流，使在线圈中所流过的总电流的有效值不变，从而消除了线圈发热的变化，也就消除了由于称量的变化而引起的的变化。对称重传感器外部热源进行补偿步骤，即在电路上给取样电阻Rl并联一个热敏电阻R2，使得温度变化时电压信号Vl值保持不变。对称重传感器进行振动保护步骤，即检测称重传感器下面安装振动传感器信号，设置振动最大检测值，当称重传感器的振动信号小于最大检测值时，CPU保护读取数据；当称重传感器的振动信号大于或等于最大检测值，给CPU输出一个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重量。缫丝生产中产量计量统计系统，包括称重传感器、电脑，电脑对数据进行处理、存储、统计，还包括有
称重传感器，将重量数据转为电压信号，压力信号再转换成模拟信号，模拟信号通过传输电缆传输到控制器；
控制器，用于接收称重传感器信号，再把模拟信号转换成可读的数字值；
显示屏，所述的显示屏将控制器输出的数据进行显示；
键盘输入，将现场操作员的指令输入给中央处理器；
讯息电路，作为中央处理器与上位机的数据交换桥梁；
温度保护电路，对称重传感器内、外热源进行温度监测并进行温度补偿，保证称重数据的准确度；
振动保护电路，提供振动监测，在振动小于设定值时，CPU保护读取数据；在振动大于或等于设定值时，给CPU输出一个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重
量。O本发明的优点是
①可大大减轻操作工人的劳动强度，提高提高生产管理统计分析效率。在缫丝企业生产管理过程中的产品产量计量统计工序上利用本发明，可直接解决现在缫丝企业普遍存在的需要操作工人记录数据、人工统计数据、人工制作报表的问题，实现电脑自动记录数据、电脑存储数据、自动统计数据并生成报表，为操作工减少劳动强度，操作使用方便，并有效避免人为操作错误的发生，提高操作工人的工作质量，缩短工人工作时间，提高工作效率。②根据企业实际情况，编丝完成后，各组的的号带都是错乱分开的，该系统有效简介的把这些错乱分开的号带进行归类，方便产量的统计和管理。③系统实现数据共享所有数据及报表可通过计算机联网供企业管理人员随时调用查阅，方便企业管理人员及时了解和掌握生产过程信息，提高生产管理统计分析效率。④缫丝产量计量统计系统结构简单，操作和维护简便，系统性价比高。整套系统自动化集成比较高，操作工人每一次计量只需要输入车组信息、车号，再按回车就可以完成操作，实现无纸化，无需动笔手写；缫丝产量计量统计系统结构采用模块化，维护简单方便，缫丝企业内部电工就可以做维护。
附图是本发明的实施例。附图I是称重传感器安装方式示意图。附图2是秤盘尺寸图。附图3是硬件框图。附图4是技术方案示意图。附图5是控制器流程图。附图6是控制流程图
附图7是对温度进行外部热源的补偿电路示意图。
具体实施例方式本发明缫丝生产中产量计量统计方法为通过高精度称重传感器对放置于其托盘上生丝重量进行实时测量，将生丝重量按一定比例转换成可计量的模拟信号，再由控制器把模拟信号转换成可读的数字值，通过RS232或RJ45接口把数据传输到一体机电脑，根据生产管理需要通过键盘将每片生丝重量录入缫丝生产信息化管理系统中的生丝产量计量统计模块中，经过专用产量计量统计模块的计算和处理，自动计算出生丝的个人缫折、个人台时产量、个人产量、车组产量、车组缫折、车组台时产量、盈亏丝量等考核指标，并可以快速地生丝产量日报表、生丝产量月报表等报表。 本发明的具体的实施例为
(I)首先，通过使用一个性能优越、面向客户用民，支持多种操作系统平台，性能可靠、易于使用的关系型数据库管理系统——SQL ServerfOOO，根据生丝产量计量统计的流程以及其中间相关联的关系运用SQL ServerfOOO关系数据库管理系统建立与系统相关联的表，然后把数据录入到表中，形成中心数据库。机台分配定义根据实际要求，建立车间名称、组别、开始车号、结束车号、半车标志等字段，根据企业生产实际需求对机台进行分配定义。(2)对生丝重量进行秤量。以组为单位,每一组机台数M = 20个机台，每个机台有N = 20个小籰，将20个小籰分为η = 4组，每组5个小籰组成一片丝即每个机台4片丝，每落一次丝成为一回。称量时将一片生丝放置在称重传感器上进行称重。①通过高精度称重传感器对放置于其托盘上生丝重量进行实时测量，将生丝重量转换成压力信号，压力信号再转换成模拟信号，模 拟信号通过传输电缆传输到控制器，控制器负责把模拟信号变成数字信号、在数码管上显示出生丝重量值及通过串口把数据传输到电脑；
②将实时自动读入生丝称量数据到一体机电脑的生丝产量计量统计系统中，生丝产量计量统计系统对这些数据的格式进行详细的分析和计算，通过与ASC II码进行分析和整理后，得到符合生丝重量格式的数据，并在一体机显示屏的生丝产量计量统计系统中的产量记录登记表右上角弹出小窗口(包含生产日期、规格、车间名称、车号、回数、片数等)实时显示出来上；
③操作员在弹出小窗口上根据生丝号带(即机台号)对生丝的车台进行录入，然后对生丝的回数、片数进行录入后，生丝的重量将自动录入生丝产量记录统计系统中，根据不同车号通过中心数据库中机台分配定义可以识别出生丝的生产组别，然后系统根据不同的组另IJ、不同日期的每一片丝进行自动换组，把每一组的生丝重量归类好，直至生丝工作完成。(3)完成秤丝工作后，进行生丝产量的统计和核算。①首先，根据中心数据库中的机台分配定义信息进行取值，根据机台分配定义设定的工人工作的机台数对每个机台的产量进行累计和统计，根据考核公式
个人缫折=落丝桶数X桶茧量+总机台数量X个人机台数+个人产量X
100
个人台时产量=个人总产量+车组生产用时+个人机台数 可以计算出个人产量、个人缫折、个人台时产量等考核指标。②完成个人的统计后，对整组的生丝纤度进行计算，根据公式算法
缫折=落丝桶数X桶茧量+车组总产量X 100
台时产量=车组总产量+车组生产用时+总机台数量 盈亏丝量=车组总产量一定额缫丝量 定额缫丝量=72 X实际桶数+定额桶数 根据以上公式对车组的产量进行统计和计算。上述名词中
桶茧量指每个桶(指一个茧笼中单笼的茧量)；
落丝桶数指每回丝缫茧量；
缫折生产100公斤生丝所消耗的蚕茧量；
定额桶数工艺单上设计生产生丝所需的落丝桶数。(4)完成每一组的生丝产量计量统计工作后，对全厂的产量进行统计和计算，从而形成各个车组的产量日报表以及企业的产量日报表、产量月报表等关于生丝产量的相关报表，为现场生产管理提供及时可靠的数据支持。
本发明缫丝生产中产量计量统计系统的实施例如附图2、附图5和附图6所示，包括称重传感器、电脑，电脑对数据进行处理、存储、统计，还包括有
称重传感器，将重量数据转为电压信号，压力信号再转换成模拟信号，模拟信号通过传输电缆传输到控制器；
控制器，用于接收称重传感器信号，再把模拟信号转换成可读的数字值；
显示屏，所述的显示屏将控制器输出的数据进行显示；
键盘输入，将现场操作员的指令输入给中央处理器；
讯息电路，作为中央处理器与上位机的数据交换桥梁；
温度保护电路，提供温度监测，对称重传感器内、外热源进行温度监测并进行温度补偿，保证称重数据的准确度；
振动保护电路，提供振动监测，在振动小于设定值时，CPU保护读取数据；在振动大于或等于设定值时，给CPU输出一个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重量。本实施例中，如附图5所示，整个系统包括1电源电路将220V市电转为系统电路所需的直流低压电源；2称重传感器将重量数据转为电压信号；3滤波放大电路滤掉干扰信号，把有用的电平放大；4数模转换电路将采集到的模拟电压转换为数字信号供中央处理器读取；5讯息电路作为中央处理器与上位机的数据交换桥梁；6键盘输入将现场操作员的指令输入给中央处理器；7 LED显示屏实时显示系统采集到的重量数据和一些操作代码；8温度保护电路防止系统过热影响采集精度与损坏设备；9振动保护电路设备振动会严重影响称重精度，实时监测环境振动数据很重要。所述的称重传感器采用的是等级III的传感器，比现在缫丝企业使用于生丝产量计量的台秤精度提高了 10倍，测量值更精确。称重传感器使用四根支杆支撑称重传感器，称重传感器I与支杆2之间用螺帽3固定，螺帽可以上下活动，调节称重传感器水平；四根支杆使用螺帽固定在操作台底板4上。该特殊安装方式可以使称重传感器安装到合适高度，使放置于称重传感器上的秤盘与操作台面板有一定距离，不至于拖底，且稳固而平衡，从而保证称重的准确度。称重传感器安装方式见图2。所述秤盘采用特殊设计，其特征在于秤盘采用铝制材质，不生锈，耐用；秤盘尺寸大小为750mmX450mm，是根据生丝产量计量中实际每次称重的生丝的长度及宽度(为 600mmX 400mm)设计的。秤盘尺寸见图2。所述的温度保护电路
根据天平的实际结构，把影响到天平称量准确性的热源分为内部热源和外部热源。内部热源是指称重传感器内部线圈本身在通电时的发热，在这种情况下，所称物体越重，线圈中流过的电流就越大，线圈的发热也就越大，从而影响天平称量的准确性。外部热源是指来自称量传感器以外的热源，主要指外界环境温度的变化，如电源变压器的发热、电子元器件的发热、室温的变化等等。为了更有效地进行补偿，系统将两种热源分开来进行处理。(I)内部热源的补偿
线圈的发热是其自身流过的电流所产生，而且随所称物体的轻、重变化而变化。解决办法为在线圈中加入一个正、负幅值相等的交变电流，使在线圈中所流过的总电流的有效值不变，从而消除了线圈发热的变化，也就消除了由于称量的变化而引起的的变化。(2)外部热源的补偿
由电磁学理论可知，通有电流为I、长度为L的导线在磁通为B的磁场中所产生的洛仑兹力F的大小为
F= B L I
另根据力平衡原理，可得 F= m g
因此 B L I= m g 艮P : I= g m/ B L 依欧姆定律，有
V= IR
I会受环境温度影响而变化，为了使同一重量的物体的V值一致，需要R也随温度的变化而变化。解决方法如附图7所示，
在电路上给取样电阻Rl并联一个热敏电阻R2，这样
VI= I1[R1R2/(R1+R2)]
其中Vl为电压信号；11为电流信号；R1为取样电阻；R2为热敏电阻。根据具体温度值的变化情况，选定一个合适的R2值，使得温度变化时，R1R2/(R1+R2)的值不变，就实现了同一物体在不同温度下的电压信号Vl值的不变，从而消除外部热源引起温度变化对天平测量结果所产生的误差。所述的振动保护电路
在称重传感器下面安装了震动传感器，设置振动最大检测值，当称重传感器的振动信号小于最大检测值时，CPU保护读取数据；当称重传感器的振动信号大于或等于最大检测值，给CPU输出一个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重量，并取重新检测出的数据作为有效数据。从而保证称重的准确性。控制器一次称重采集的工作流程
CPU命令称重传感器工作，将重量数据以一定算法转为微弱的电压信号，微弱的电压信号经过滤波放大电路后滤掉干扰电平，把有用的电平放大到适合数模转换器转换的电压范围，最后通过A/D转换电路转换成数字信号供中央处理器读取，这样就完成一次称重数据的采集，中央处理器经过数据采集和运算得出此次称重的重量，通过振动与温度监测判断数据是否有效，然后提供给LED显示屏实时显示或者通过通讯电路出给上位机。本实施例的系统具有应急解决方案，即指系统出现应急事件时，例如电脑系统崩溃、电脑硬件损坏等因素导致缫丝信息化软件无法正常工作，该系统电子天平可以独立工作，称量生丝产量，并在显示屏上显示生丝重量值，不过这时需要人工记录数据及统计产量。本发明的缫丝生产中产量计量统计系统具有如下功能特征
①计量功能测量生丝产量。②去皮功能当天平秤盘上有载荷时，将示值设置为零。③置零功能当天平秤盘上无载荷时，将示值设置为零。
④自动登记生丝产量。⑤自动计算出工人的个人产量。⑥自动计算出台时产量、机台产量、车组产量。 ⑦自动生成生丝产量报表，并可打印。⑧通过局域网/ Internet实现数据共享。
权利要求
1.一种缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于包括步骤 (I )、以组为単位，设置每ー组机台数M，每个机台有N个小籰，将N个小籰平均分成η组，每组的小籰之和组成一片丝，每落一次丝成为一回； (2)、将一片生丝放置在称重传感器上进行称重； (3)、在电脑内建立关系型数据库管理系统，根据生丝产量计量统计的流程以及其中间相关联的关系运用关系数据库管理系统建立与系统相关联的表，然后把生丝产量数据录入到表中，形成中心数据库； (4)、将生丝的重量值转换成数据传输到一体机电脑的生丝产量计量统计系统中，生丝产量计量统计系统对这些数据的格式进行详细的分析和计算，通过与关系数据库管理系统进行分析和整理后，得到符合生丝重量格式的数据，并在一体机显示屏的生丝产量计量统计系统中的产量记录登记表实时显示出来上； (5)、在一体机显示屏上根据机台号对生丝的车台进行录入，然后对生丝的回数、片数进行录入后，生丝的重量将自动录入生丝产量记录统计系统中，根据不同车号通过中心数据库中机台分配定义识别出生丝的生产组别，然后系统根据不同的组别、不同日期的每ー片丝进行自动换组，把每ー组的生丝重量归类好，直至生丝工作完成； (6)、根据中心数据库中的机台分配定义信息进行取值，根据机台分配定义设定的工人工作的机台数对每个机台的产量进行累计和统计，根据考核公式 个人缫折=车组落丝桶数X每桶茧重+总机台数量X个人机台数+个人产量X 100 个人台时产量=个人总产量+车组生产用时+个人机台数计算出个人产量、个人缫折、个人台时产量等考核指标； (7)、对整组的生丝纤度进行计算，根据公式算法 缫折=车组落丝桶数X每桶茧重+车组总产量X 100 台时产量=车组总产量+车组生产用时+总机台数量 盈亏丝量=车组总产量一定额缫丝量 定额缫丝量=72 X实际桶数+定额桶数 根据以上公式对车组的产量进行统计和计算。
2.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于所述步骤3中运用关系数据库管理系统是运用SQL Server2000关系数据库管理系统。
3.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于所述步骤(4)中包括有实时自动读入生丝称量数据系统，将生丝重量值转换为数据传输到电脑。
4.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于所述步骤还包括完成每ー组的生丝产量计量统计工作后，对全厂的产量进行统计和计算，形成各个车组的产量日报表、企业的产量日报表、产量月报表以及生丝产量的相关报表，为现场生产管理提供及时可靠的数据支持。
5.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于一体机显示屏显示出包含生产日期、规格、车间名称、车号、回数、片数的数据。
6.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于还包括步骤对称重传感器内部热源进行补偿步骤，即在称重传感器线圈加入ー个正、负幅值相等的交变电流，使在线圈中所流过的总电流的有效值不变，从而消除了线圈发热的变化，也就消除了由于称量的变化而引起的的变化。
7.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于还包括步骤对称重传感器外部热源进行补偿步骤，即在电路上给取样电阻Rl并联ー个热敏电阻R2，使得温度变化时电压信号Vl值保持不变。
8.根据权利要求I所述的缫丝生产中产量计量统计方法，其特征在于还包括步骤对称重传感器进行振动保护步骤，即检测称重传感器下面安装振动传感器信号，设置振动最大检测值，当称重传感器的振动信号小于最大检测值吋，CPU保护读取数据；当称重传感器的振动信号大于或等于最大检测值，给CPU输出ー个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重量。
9.一种缫丝生产中产量计量统计系统，包括称重传感器、电脑，电脑对数据进行处理、存储、统计，其特征在于还包括有 称重传感器，将重量数据转为电压信号，压カ信号再转换成模拟信号，模拟信号通过传输电缆传输到控制器； 控制器，用于接收称重传感器信号，再把模拟信号转换成可读的数字值； 显示屏，所述的显示屏将控制器输出的数据进行显示； 键盘输入，将现场操作员的指令输入给中央处理器； 讯息电路，作为中央处理器与上位机的数据交换桥梁； 温度保护电路，对称重传感器内、外热源进行温度监测并进行温度补偿，保证称重数据的准确度； 振动保护电路；提供振动监测，在振动小于设定值吋，CPU保护读取数据；在振动大于或等于设定值时，给CPU输出ー个信号，控制CPU丢弃该次的数据，重新再次检测生丝重量。
全文摘要
一种缫丝生产中产量计量统计系统及方法，其特点是通过高精度称重传感器对放置于其托盘上生丝重量进行实时测量，将生丝重量按一定比例转换成可计量的模拟信号，再由控制器把模拟信号转换成可读的数字值，把数据传输到一体机电脑，根据生产管理需要通过键盘将每片生丝重量录入缫丝生产信息化管理系统中的生丝产量计量统计模块中，经过专用产量计量统计模块的计算和处理，自动计算出生丝的个人缫折、个人台时产量、个人产量、车组产量、车组缫折、车组台时产量、盈亏丝量等考核指标，并可以快速地生丝产量日报表、生丝产量月报表等报表。其优点是集称量、记录、数据存储、数据统计于一体，结构简单，操作和维护简便，系统性价比高。
文档编号G06Q50/00GK102629363SQ20121007121
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者刘文烽, 张大成, 曾克良, 韦振锦, 黄守龙 申请人:柳州市自动化科学研究所