一种水刺非织造布分布式控制系统及控制方法与流程

本公开属于水刺非织造布技术领域，尤其涉及一种水刺非织造布分布式控制系统及控制方法。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在水刺非织造领域，原料及产品的多样化、生产过程的精细化都是需要优化的难题，国内制造业对自动化生产技术的需求不断提升。

目前，水刺非织造布设备的控制属于比较传统的就地控制，数据采集不全面，没有进行数据的分析，不够智能化，同时没有实时的数据反馈至生产设备，容易引起生产产品不合格等问题。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种水刺非织造布分布式控制系统，实现了生产过程的自动化、生产数据的实时监控、生产故障的精确报警等功能。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种水刺非织造布分布式控制系统，包括：生产设备模块、大数据交换平台、数据采集模块及mes自动排产模块；

所述大数据交换平台分别与mes自动排产模块、数据采集模块进行数据交互；

其中，所述生产设备模块连接至所述数据采集模块，所述数据采集模块用于对生产设备模块的生产数据、设备运行状态的实时数据进行采集并传输至所述大数据交换平台，所述大数据交换平台实现实时管控；

所述mes自动排产模块用于对水刺非织造布订单的工艺审核、订单下发、生产进度的实时监控。

进一步的技术方案，还包括：生产系统自调节模块，所述生产系统自调节模块用于对生产设备模块中克重检测设备的实时数据采集，实时回传给前端设备，通过对线速及原料喂入的调节，实现生产线自动调节克重。

进一步的技术方案，所述mes自动排产模块基于移动客户端设备实现，移动客户端设备接收水刺非织造布订单数据作为查询条件并传输至大数据交换平台；

所述大数据交换平台将符合条件要求的相关数据反馈至移动客户端设备。

进一步的技术方案，所述生产设备模块包括实时在线的质量检测设备，实现对产品克重、回潮、金属杂质、疵点的实时管控。

进一步的技术方案，所述数据采集模块还包括有数据库模块，用于对采集数据的存储；

以及故障报警模块，通过对设备运行状态的实时监控，查找引起设备运行异常的故障点，进行车间现场的语音播报。

进一步的技术方案，还包括：erp及oa模块，获取生产设备模块的基础数据，相关供应链数据、财务数据、业务数据，并将数据上传至云，实现数据的长期储存、查阅及备份功能。

进一步的技术方案，还包括：条码打印模块，所述条码打印模块通过与大数据交换平台连接获取产品信息、生产工艺数据，生成条码，通过扫码的出入库，回传数据到大数据交换平台，进行核减库存的仓库管理。

第二方面，公开了一种水刺非织造布分布式控制方法，包括：

对生产设备模块的生产数据、设备运行状态的实时数据进行采集并传输至所述大数据交换平台，所述大数据交换平台实现实时管控；

用于对水刺非织造布订单的工艺审核、订单下发、生产进度的实时监控。

进一步的技术方案，还包括：对克重检测设备的实时数据采集，实时回传给前端设备，通过对线速及原料喂入的调节，实现生产线自动调节克重。

进一步的技术方案，实时数据进行采集后还包括有对采集数据的存储；

以及通过对设备运行状态的实时监控，查找引起设备运行异常的故障点，进行车间现场的语音播报。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案对生产设备模块进行了改进，使得整个生产系统整体设备更新，决定了上层控制系统的控制对象的执行的准确性。

本公开技术方案控制系统中集成有数据采集、mes自动排产、条码打印、生产系统自调节等模块，用于生产数据、业务数据的汇总分析，整合各控制应用系统。

本公开技术方案控制系统实现了生产过程的自动化、生产数据的实时监控、生产故障的精确报警、企业资源的合理计划、mes系统的自动排产、产品的实时质量管控、产品的自动包装入库、产品的追本溯源、企业业务的协同办公、能耗管理、大数据的采集分析，从生产到销售实现智能控制，在降低生产成本的前提下，加强了生产过程、产品质量的管控。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例系统结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

针对上述背景技术中提及的生产控制系统数据采集不够全面、数据处理不够精准的现状，本发明构建了全新的管控系统，致力于加强生产管控、优化业务流程、降低生产成本、提高工作效率，本实施例公开了一种水刺非织造布分布式控制系统，参见附图1所示，包括有：大数据交换平台，大数据交换平台用于生产数据、业务数据的汇总分析，整合企业各零星的控制应用系统，是本发明的核心设备。

大数据交换平台，基于服务器实现，是集生产数据采集、生产管控、企业资源计划、协同办公等数据于一体的核心体系，是打造智能工厂，实现分布式智能控制的根本和基础。

大数据交换平台所整合的数据源如下，包括有：mes自动排产模块、数据采集模块、erp及oa模块、条码打印系统、生产设备模块、生产系统自调节模块；

mes自动排产模块，通过对基础数据的采集，所述mes自动排产模块从销售订单管理开始，实现了对该订单的工艺审核、订单下发、生产进度的实时监控；

为实现上述功能，所述mes自动排产模块运用bootstrap软件编写网页设计，使用sqlserver数据库存储数据，还采用了springboot、thymeleaf等开发软件对数据的调用及解析，为更加方便的使用该功能，通过vue+cordova生成移动端app，方便了现场操作的便利性实用性。

mes自动排产模块为用于订单管理、自动排产、生产跟踪的应用管理系统。

同时为实现上述功能，自动排产模块配备了移动客户端设备。

上述mes自动排产模块基于服务器和pc客户端，包括核减库存、拼幅宽、装柜计算、工艺匹配，根据交期、品种、工艺、特殊要求等排序影响因素，实现订单的合理化自动排序。

数据采集模块，所述数据采集模块实现了对生产数据，设备运行状态的实时管控，实现了能源消耗分析及工艺优化的功能，所述数据采集模块运用visualstudio开发工具，使用c#语言进行程序编程，通过kepserver服务器读取现场plc的实时数据，为实现版本的兼容，本设计还采用了西门子opc服务器，通过对以上开发软件的整体运用，实现了对整条生产线的实时数据采集。

为实现上述功能，所述数据采集模块，运用sqlserver数据库设计，实现了对采集数据的存储功能，实现了对生产某一类型产品时，生产工艺及设备运行数据的记录，是实现能源消耗分析及工艺优化功能的前提。还增加了数据分析功能，通过对生产数据的分析处理，实现了对能源消耗、工艺优化的功能。

同时，数据采集模块还实现了对生产设备的故障报警功能，通过对设备运行状态的实时监控，可精确查找引起设备运行异常的故障点，通过车间现场的语音播报功能，减少设备故障的查找及检修时间，提高了工作效率。

具体例子中，为实现上述数据采集功能，生产线各单机设备监测点装配了先进的光电传感器、压力传感器、温度传感器、限位传感器、震动传感器、抖动检测传感器等采集设备，实现对生产数据及生产状态的实时采集及实时监控，对plc中的数据实时采集，提高了对设备运行状态的管控效果。

数据采集模块包括：plc控制器，温度、湿度、震动传感器、在线监测设备(克重、水分、厚度、疵点)、服务器，上述温度、湿度、震动传感器、在线监测设备实时监测数据传输至plc控制器，plc控制器进行控制设备的运行，同时plc控制器与远端服务器通信，实现数据上传及接收指令。

数据采集模块采用数据采集组态系统，可实现生产现场的实时数据监控及报警、故障精确查找、生产数据记录、生产工艺优化分析的功能。

关于erp、oa模块，所述erp、oa模块是适用于水刺非织造布领域的企业资源计划及协同办公软件，实现了对企业基础数据、供应链、财务、业务的综合管理，打破了传统的企业管理流程，使企业在业务管理及系统办公上更加科学高效。

erp、oa模块还采用了数据上云技术，实现了企业数据的长期储存、查阅及备份功能，为企业节省了设备及数据管理成本。

关于条码打印系统，通过对生产产品的基础数据的自动采集，生成条码信息，为生产的每一件产品注明身份，实现了企业对生产产品包装、产品的下线管控、出入库管理、仓库的合理利用，产品的追本溯源功能，使生产的每一卷布都具有自己的身份验证。

为实现上述功能，条码打印系统与大数据交换平台连接，获取产品信息、生产工艺等数据，从而通过条码打印系统生成条码，通过扫码的出入库功能，回传数据到大数据交换平台，实现核减库存的仓库管理功能。

具体的，条码打印模块配备了外部打印机设备、手持移动端扫码设备。

关于生产设备模块，为该发明服务的对象，也是实施分布式智能控制系统的基础，所述生产设备模块包括称量机、1052混棉帘子和开棉机、大仓、预开松、精开清、滤尘机、二路汽配、低架梳理机、交叉铺网机、牵伸机、高架梳理机、烘干机、水刺机、水循环设备、卷绕机、验布机、分切机、自动包装机、空气压缩设备等生产设备。

上述生产设备各功能概括如下：

称量机设备，采用三台斜帘传送原料、脚钉连喂入的称量式自动喂棉机，所述该设备实现原料的精确配比及喂入功能。

1052设备，连接三台称量机，将原料传送到大仓设备。

上述大仓设备，对喂入的原料实现混合和储备功能，原料的储备使生产线的运行更加流畅，避免原料的供应不足。

二路器配，将来自大仓的原料分两路输出。

预开松设备，将来自大仓的储备原料做初步开松。

精开松设备，将来自预开松的设备进一步开松，是原料处于单纤维飞絮状态。

低架梳理机，高架梳理机设备，将处于飞絮状态的原料梳理成网。

铺网机设备，实现棉网的纵横强力比，是交叉铺网工艺的核心设备。

水刺机设备，通过高压水针对棉网的冲击效果，是棉网均匀大结形成棉布。

水循环设备，为水刺机提供高质量、高标准、卫生达标、压力达标的水源。

烘干机设备，用于将水刺形成的棉布烘干处理，将产品控制在一定回潮范围内。

卷绕机设备，将生产的棉布收卷下线。

验布机设备，对收卷下线的布卷做质量检验和分拣处理。

分切机设备，按照客户要求，将半成品分切为相应幅宽及规格的小卷布。

包装机设备，将产品按照客户要求自动包装，防止产品污染。适用于包装水刺非织造布行业的自动包装设备，本企业自主研发上位机自动控制系统，实现了对该设备的全自动控制；对生产下线产品的自动识别、自动码垛、自动包装、自动入库功能。

基于包装机设备搭建自动包装系统，包括落布传送模块、机器人包装模块、入库传送模块、上位机控制模块。

空气压缩设备，是生产模块实现气动控制的保障。

上述生产模块还包括滤尘机，其功能在于改进产品质量、及现场工作环境，为员工提供良好的工作环境；

上述生产模块还包括实时在线的质量检测设备，可实现对产品克重、回潮、金属杂质、疵点的实时管控。

上述生产模块还包括污水处理设备，解决水刺非织造布行业产生的废水污染问题，将产生的废水过滤、沉淀、分解处理，实现企业生产的零污染排放，该设备实现了对生产废水的有效处理、达标排放，提高了环境质量。

上述生产模块还改进了烘干机设备中传统的锅炉房设施，采用直燃式烘干加热设备，不仅减少了废气排放，更提高了生产的安全性，实现了对水刺产品的烘干效果，科学严谨的控制产品回潮。

关于生产系统自调节模块，所述生产系统自调节模块通过使用visualstudio开发软件设计，用于对克重检测设备的实时数据采集，反馈给前端设备，通过对线速及原料喂入的调节，实现生产过程中克重的自调节功能。

生产系统自调节模块基于ndc水分克重在线监测设备实现自调节，前端设备具体为梳理机。

本公开技术方案将零散的功能整合使用、提高半自动设备的自动化、提高业务部门的工作效率、加强各单机设备之间的联系、加强生产过程的整体管控、将开环控制设备改进为闭环控制，实现了水刺非织造布生产线的分布式智能控制，将在线监测设备实时监测数据，自动反馈给前端工序，实现设备的智能控制。

本公开技术方案提高了对设备运行及管控的安全性，提高了业务人员的办公效率，降低了企业的生产及劳动成本。

本领域技术人员应该明白，上述本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本公开不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。