紡織企業生產過程信息化監管

馬陳燕 蔡志端 張從柱

摘? 要：為了提升紡織企業生產過程自動化與信息化水平，提高企業生產管理效率，基于互聯網構建一個集生產數據采集、存儲共享和統計分析的企業生產信息化系統。每個生產設備通過布置傳感器和獨立控制器采集設備運行狀態信息，設備控制器將設備狀態數據上傳至車間總數據采集器，車間數據采集器通過以太網絡將數據傳輸存儲到服務器中，實現整個企業設備生產狀態信息的采集。服務器通過.net技術對數據進行顯示與分析統計，并以圖表的形式顯示輸出。

關鍵詞：紡織企業;監控;生產過程;數據分析

中圖分類號：F273? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）16-0180-03

Abstract： In order to improve the automation and information level of textile enterprise production process and improve the efficiency of enterprise production management， an enterprise production information system based on Internet is constructed， which integrates production data collection， storage sharing and statistical analysis. Each production equipment collects the running status information of the equipment by arranging the sensor and the independent controller， and the equipment controller uploads the equipment state data to the total data collector of the workshop. The workshop data collector transmits and stores the data to the server through the Ethernet network to realize the collection of the production status information of the whole enterprise equipment. The server displays and analyzes the data through.net technology， and displays the output in the form of chart.

Keywords： textile enterprises; monitoring; production process; data analysis

1 概述

中國是紡織品生產和出口的大國，紡織行業也是我國的重要性產業之一，在傳統工業中有著舉足輕重的地位。我國紡織產業目前還面臨著設備較傳統、人工成本高、自動化水平不高、生產管理模式傳統和智能管理程度低等各方面的問題[1]。積極提升現代紡織等傳統產業升級改造，推進制造業信息化、智能化、高端化發展是目前紡織行業面臨的挑戰[2-3]。我國制造業正處于轉型升級的關鍵時期，在這種特殊環境下，紡織行業必須轉型升級、創新發展，以實現自動化和智能化的目標。紡織行業生產過程的自動化、智能化實時監管是紡織智能制造不可缺少關鍵部分，其是融合傳感器、計算處理等技術，實現對工業生產中生產流程的感知，獲取重要生產狀況和相關過程的參數，優化生產管理，達到提高生產效率和產品質量的目的[4-5]。而國內紡織企業對織機等重要設備生產過程的監管主要以人工或者半自動化為主，難于做到運行數據采集的實時性和故障處理的及時性，生產過程數據無法保存和統計，生產過程狀況分析滯后，效率較低[6-7]。為解決上述問題，根據市場需求，文章針對紡織企業生產過程，提出一種集成化智能監管模式，提高紡織廠的信息化和自動化水平，降低企業生產成本，提高紡織行業的競爭力。

2 系統設計

2.1 系統總體框架

如圖1所示為系統總體框架。國內紡織企業中的生產設備處于新舊替換階段，有些設備自動化水平較高，有些設備自動化水平比較低;有些設備具備運行狀態信息采集與通信功能，有些設備不具備狀態采集或不具備信息通訊功能。考慮到目前現狀，每個生產設備設置一個可采集設備生產狀態的控制器，每個車間設置一個總數據采集器，各生產設備的控制器通過RS485總線與總數據采集器通信，將設備運行狀態信息上傳至總數據采集器中。各車間數據采集器通過以太網絡將生產數據上傳至服務器，服務器完成生產數據的存儲、數據分析、報表生成、狀態顯示等功能[1]。用戶通過網絡可實時了解整個企業的生產狀況。

2.2 設備運行狀態信息實時檢測與傳輸

各設備運行狀態信息通過傳感器進行檢測，控制器中核心控制器件讀取各傳感器值并進行數據處理與存儲，最終將處理后的數據通過RS485總線上傳至總數據采集器中，如圖2所示。傳感器可根據不同生產設備進行恰當選擇，比如張力傳感器、斷線檢測光電傳感器、轉速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。測量電路主要作用是將傳感器輸出值調制為控制器可兼容的電平或信號類型。隔離器的作用主要是實現電氣隔離，降低干擾，主要有光電隔離或變壓器隔離等。控制可采用STM32等高性能單片機或者PLC控制器，控制器通過RS485總線與車間總數據采集器進行通信。