紡織企業全廠管理MES系統解決方案

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  一、項目介紹

  MES在國內外被迅速而廣泛地應用。企業開始認識到要從最基礎的生產管理上提升競爭力,即只有將數據信息從產品級(基礎自動化級)取出,穿過操作控制級,送達管理級,通過連續信息流來實現企業信息集成才能使企業在日益激烈的競爭中立于不敗之地。近些年來國內的紡織企業越來越重視生產信息化的建設。如國外進口的豐田自動絡筒機和噴氣織機大都配套有生產信息系統。但該類系統的設計由于與國內紡織企業管理模式的不同,記錄習慣的不同以及各類售后服務的問題并沒有很好的發揮預期的作用。

  經過筆者廣泛走訪紡織企業并與企業管理人員深入交流總結出紡織企業對MES的基本功能要求如下:

  ■ 設備狀態詳細監控,報警,故障自動記錄;

  ■ 設備停車次數,停車時間自動記錄,并生成月/年柱狀圖直觀顯示;

  ■ 設備維修輸入,其記錄自選查詢,列表顯示;

  ■ 工廠基礎資料(客戶與員工信息,設備與產品、原料信息,供應商信息)集中管理;

  ■ 設備日產量/月產量/年產量錄入及自動統計;

  ■ 設備預防性維護輸入及記錄自選查詢并顯示;

  ■ 工廠物料庫存(原料出入庫,原料庫存,產品出庫,產品入庫,產品庫存記錄)集中管理;

  ■ 人員產量自動錄入并按日/月/年自動統計,按需要自選查詢;

  ■ 集成工廠視頻監控系統;

  ■ 設備故障率/有效使用率自動統計生成,并由日/月/年/柱狀圖直觀顯示;

  ■ 人員績效自動統計生成,并由日/月/年柱狀圖直觀顯示;

  ■ 便捷的工廠信息查詢并打印報告功能;

  ■ 工廠能耗管理模塊

  當然上面是綜合了若干企業需求分析而歸納總結的結果,實際中企業需求只是上面分析的一個子集。

  二、設備介紹

  紡織企業的MES系統作為一個應用軟件,具備大多數應用軟件所具有的相似的系統流程,如圖:



  紡織MES系統應該包含狀態監控、設備管理、產量管理、庫存管理、能耗管理、基礎信息、查詢、打印、文檔管理、用戶管理等模塊。紡織MES數據庫設計主要確定:基本數據項,數據結構,及數據處理流程。并由此轉換為實際數據模型,從而設計出數據庫中的表以及確定各個表之間的關系。紡織MES系統數據表應該包含:設備產量表、設備報警表、設備生產效率表、設備維修表、設備停車表、設備維護表、維護提醒表、零件庫存表、客戶信息表、產品信息表、供應商、設備信息表、員工信息表、原料信息表、用戶管理表等。

  效率科技提供完整工業自動化解決方案的專業公司,系統硬件產品能很好的滿足各種工況下設備的組網信息化項目。硬件聯網的機臺使用PLC控制器或者觸摸屏,利用DVP-SV或【RTU-EN01】通過EASYLINK 協議采集PLC的數據,再通過以太網模塊及交換機上傳。采用EASYLINK協議,穩定性和通訊速度比MODBUS普通協議更快。



  三、項目方案

  山東某紡織企業利用高速計數的模式,采集霍爾傳感信號,從而得到每班的產量【米數】,用DELPHI編制上位機程序,進行采集、查詢、統計和報表生成。利用MYSQL和APACHE、PHP技術及動態域名解析實現外網訪問產量數據。

  四、項目分析

  該車間有6臺印染設備分別是拉幅、定型、和印花機型。原機器是采用的MCGS觸屏和三菱PLC,由于設備比較舊,幾臺機器計數霍爾傳感早已經損壞,長期不用了,而是靠人工抄“進料單”,然后每次相加得到一個班的產量。分析后決定采用霍爾傳感及左側以太網擴展模塊進行聯網采集產量,然后用高級語言編寫上位機程序,進行統計查詢入庫等操作。

  五、硬件拓撲



  六、現場施工及程序操作

  印染設備普遍體積大,走線非常困難。我們采取設備上方吊鋼絲和部分PVC穿管的方式,將霍爾傳感器的信號線接到PLC處。有效避開了設備的高溫區,也避免了妨礙車間的生產運轉。

  ■ PLC程序部分:采用程序中斷型高速計數器,共六路?;魻杺鞲衅靼惭b的計數主軸轉速持續在120轉/分鐘。采用該模式計數完全滿足了生產需求。

  ■ 上位機程序編寫:通訊協議采用MODBUS TCP,利用Delphi編寫多線程采集程序,通過28SVPLC的左側擴展DVPEN01高效、穩定采集PLC主機的DWORD產量值,同時將采集到的產量數據錄入數據庫,并進行統計、查詢、報表模塊的編寫。 Delphi被稱為第四代編程語言,它具有簡單、高效、功能強大的特點。和VC相比,Delphi更簡單、更易于掌握,而在功能上卻絲毫不遜色;和VB相比,Delphi則功能更強大、更實用。在Delphi眾多的優勢當中,它在數據庫方面的特長顯得尤為突出:適應于多種數據庫結構,從客戶機/服務機模式到多層數據結構模式;高效率的數據庫管理系統和新一代更先進的數據庫引擎;最新的數據分析手段和提供大量的企業組件。所以我們只要靈活掌握DELPHI能極大的加快上位機的程序開發進程。

  ■ 編程分析: Delphi開發語言的強項在于數據庫操作,查詢,統計等,采用Delphi完成底層數據的采集,但是在多機臺、多IP時,為了提高數據刷新響應速度,則必須采用多線程采集模式,而創建多線程以后,必須充分管理好線程的創建和銷毀,否則會給整個上位機系統帶來極不穩定的因素。同時注意對象的創建和銷毀,避免內存泄露和溢出,這樣則可以在有限的時間內以較快的速度創建一個健壯的上位機程序。

  ■ 局域網內或外網訪問的方式:



  配置APACHE服務器+MYSQL+PHP以滿足局域網內其他電腦的訪問。同時來用磊科的路由器綁定花生殼申請的動態域名能夠實現外網對數據的訪問。當然最好是采用固定IP,雖然每月1000多元帶寬費用,但穩定性好的多。



  實現該功能的方法就是在MES軟件向SQLSERVER錄入數據后,馬上向MYSQL數據庫重復錄入一邊數據。這樣保證了MYSQL數據庫的數據與SQLSERVER數據庫的數據一致,同時也不用人為進行數據庫間同步等干預。而利用開源PHPMYAdmin 可以在外網進行數據的查詢、統計打印工作,使得外網訪問異常方便。

  ■ 關鍵聯網硬件:DVPEN01-SL,SV系列主機左側以太網高速擴展模塊。

  七、項目總結

  總之,本文通過案例全面介紹了紡織MES系統在生產企業是如何設計、操作、部署和實施,以及通過紡織MES系統中兩個常規功能闡述了MES是如何極高的提高企業的生產管理運行效率。所以,可以毫不夸張的說MES是紡織企業高效管理之利器。而效率科技則可以全面助力紡織廠MES的實施。

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