生产制造监控技术方案

作者:信立科技时间:2019-02-20来源:深圳市信立科技有限公司点击数:170
信立科技生产制造监控方案,主要是对生产、制造设备或系统进行各类相关数据监测的方案,包含设备运行数据、生产数据、操作人员信息等。

生产制造监控的主要需求
1、监控生产、制造设备或系统,获取实时、准确、完整的,设备运行及生产数据;

2、读取操作人员的身份、物料编码(条码或二维码)信息,采集设备运行、生产信号(数据),关联人、机、料信息后生成新的生产过程数据;


3、读取操作人员上、下班时间,计算、统计工作时间;
4、采集设备运行状态:停止、待机、运行、故障、检修等等,以及发生的时间、持续的时间;
采集每件物料的加工生产时间;
5、计算、统计每班产量、设备效率、生产效率、稼动率,等等生产管理所需的数据及绩效指标;
6、采集设备运行工艺参数:压力、温度、流量、转速、计数、风速、位移等等;
7、采集设备生产能耗:电,汽、气消耗量;

8、将设备的能耗数据,和产量、运行时间关联,进行计算、统计、分析,对设备的性能,及人员的操作技能进行判定;


9、构建生产监控平台,读取现场智能终端采集的数据,生成历史数据库,报表、曲线;
10、当有异常情况发生时,以拨打电话、发送短信,等等方式,向相关人员发出报警信息;
11、授权的人员,通过电脑、手机,实时查看、浏览,权限内的数据;
12、生产数据直接接入企业的MES、ERP等平台;
13、接收来自MES、ERP等系统下发的数据。

生产制造监控的实施方案有四种
方案一

节点装置(智能采集装置/智能转换器/智能采集终端/智能转换装置),通过Wi-Fi(5GHz),接入企业内部LAN,推送设备生产数据,至企业生产监控平台


应用:
1.在同一车间内的数据传输;
2.传输距离要求不远
网络特点:
1.传输速率快、数据量大;
2.使用建议:车间内方便部署Wi-Fi网络;
3.单点传输距离大约300米,可通过增加路由点来延长传输距离

方案二

节点装置(智能采集装置/智能转换器/智能采集终端/智能转换装置),通过490MHz上传数据至物联网关,网关通过Ethernet接入企业内部LAN,推送设备生产数据,至企业生产监控平台


应用:
1.在同一车间,或跨车间、楼层的数据传输;
2.传输距离要求远
网络特点:
1.传输速率慢、数据量小;
2.使用建议:工厂内的长距离的无线数据传输;
3.单点传输距离大约500米

方案三

节点装置(智能采集装置/智能转换器/智能采集终端/智能转换装置),通过Wi-Fi(5GHz),接入企业内部LAN,推送设备生产数据,至企业生产监控平台;同时,通过运营网络(LTE/NB/GPRS),推送数据至云平台


应用:
1.设备厂商,读取设备运行数据到自建平台,以便为用户提供更好的服务;
2.生产企业自建多级平台
网络特点:
节点装置,具备两个向上传输数据的通道

方案四

节点装置(智能采集装置/智能转换器/智能采集终端/智能转换装置),通过490MHz上传数据至物联网关,网关通过Ethernet接入企业内部LAN,推送设备生产数据,至企业生产监控平台,同时,通过运营网络(LTE/NB/GPRS),推送数据至云平台


应用:
1.设备厂商,读取设备运行数据到自建平台,以便为用户提供更好的服务;
2.生产企业自建多级平台

方案总结
1、上述四种网络方案,适用于不同的应用场景,实际应用中,在一个系统中会选择多种网络方案,而且多种网络方案可在同一系统中共存,互补;
2、上传到平台的通信协议,支持MQTT,LWM2M,XL/6-IoT协议,或用户指定协议;
3、XL/9-RDS、XL/9-DF通信协议,支持和My SQL、MS SQL、ORACLE等数据库交换数据;
4、企业不需修改原有软件,就能读取生产数据;
5、客户可选择XL.Cloud平台软件,作为数据展示、分析平台

XLIOT(信立物联网)的优点:
1.同一平台,同时支持多种通讯方式、通信协议;
2.可选通讯方式、通信协议;
3.直接将数据推送至企业现有的平台;
4.同时向企业的多个平台发送数据;
5.良好的兼容性和扩展性,可读取任何第三方设备的数据(提供通信协议),新增的设备简单、快捷接入原有系统

生产制造监控的实施方案应用
信号/数据采集(四种)

1、机器、设备控制器有RS485/232通讯接口,从接口可读取用户需要的数据;
2、选择XL66智能转换器,读取控制器的数据,上传至XL90物联网关;

3、网关通过Ethernet接入企业内部LAN,推送数据,至企业生产监控平台


应用:
1.设备控制器有对外的通讯接口,并能提供通信协议;
2.控制器内的数据,已能满足用户的要求;
3.需要传输较远的距离
说明:
1.一个系统,根据实际需要,选择多种数据、信号采集方案;
2.每一种采集方案分开描述,是为了更好的和其它方案区分开;
3.方案一用于工厂单一数据采集的应用,采集变频、软起,现场仪表等等,有RS485/232通讯接口设备的数据,通信协议一般为Modbus RTU,或自定义简单协议;
4.可用于采集车间的电能表,变频器,PLC,循温设备等等仪表、设备的数据;
5.常用协议,XL66起无线接入作用;对于特殊协议,XL66实现通信协议转换及无线接入;
6.XL90物联网关,是系统的核心,通过XL66从设备上读取数据,进行协议转换、通讯处理,通过企业内部LAN,推送数据至企业生产监控平台;
7.XL90物联网关,可将数据,同时推送到企业的多个平台;
8.建议一个车间配1台XL90网关,每个设备接入点,配1台XL66转换器,一台XL66转换器可接入多台设备,建议6-16台;
9.490MHz传输方式,在车间的传输距离为500米


1、机器、设备有控制器但没有通讯接口,或有通讯接口,不能输出想要的数据;
2、选择XL60智能采集装置,采集设备运行信号,读取控制器及现场仪表的数据,上传至XL90物联网关;

3、网关通过Ethernet接入企业内部LAN,推送数据,至企业生产监控平台


应用:
1.设备控制器不能,或只能提供用户需求的部分数据;
2.能从设备上采集所需的信号,或是可增加传感器,采集所需的信号;
3.采集设备水、电、汽、气的能源消耗
说明:

1.方案二用于生产设备的单一数据采集应用,采集设备的运行状态(停机、起动、待机、生产、故障、检修)及并计算、统计相关状态的持续时间;


2.信号采集,可从控制接触器的辅助接点,或是电流、电压、位移、压力、温度、转速等等运行参数,采集相关状态的信号;
3.根据设备的具体情况,选择电力监控仪表,压力、温度、转速、振动等等传感器,获取相关信号;
4.如设备的控制器、现场仪表,配有RS485通讯接口,也需要接入系统,也通过XL60智能采集装置的通讯接口接入无线传感网络,通信协议一般为Modbus RTU,或自定义简单协议;
5.XL90物联网关,是系统的核心,从XL60上读取数据,进行协议转换、通讯处理,通过企业内部LAN,推送数据至企业生产监控平台;
6.XL90物联网关,可将数据,同时推送到企业的多个平台;
7.建议一个车间配1台XL90网关;每个设备接入点,配1台XL60;
8.用于电焊机,切断机、冲床、折弯机等等机械加工设备,以及其它单一功能设备的生产监控;
9.不同方案,传感器的选择是通用的


1、机器、设备智能化、自动化程度更高,配专业设计的控制主机,或是更高级别的PLC,系统支持Ethernet、CAN、USB、Profibus、 Profinet等高速率的通讯接口;

2、选择XL86智能转换装置,从设备控制主机读取数据,接入企业内部LAN,推送数据,至企业生产监控平台


应用:
1.设备控制主机,提供对外通信协议(可签署保密协议);
2.控制主机内的数据,已能满足用户的要求;
3.应用于一些特殊的生产设备,如大型的印刷设备、光纤熔接机,邦定设备、SMT、机加工中心……
说明:
1.方案三,用于智能化、自动化更高,更专业化的,机器、设备生产过程数据采集;
2.一些高端精密的专业机器、设备,控制主机采集生产过程的每一个数据,这些数据代表产品质量、工艺是否达标,以及设备的性能是否处在完好状态,通过这些数据,可以追溯产品质量及缺陷;
3.这些专业设备的控制主机,通讯接口不统一,通信协议复杂且不标准;
4.选择XL86智能转换装置,配有多种通讯接口,联接机器的控制主机,按设备供应商提供的通信协议,读取控制主机的数据;
5.我司可和设备供应商签署保密协议(NDA);
6.方案三的应用,大多是接入专业设备,需要设备供应商提供技术资料,特别是通讯接口和通信协议资料;
7.XL86转换装置有数据库,将已处理好的数据,推送到企业的生产质量管理平台;
8.应用,光纤熔接机数据读取,SMT数据读取,加工中心数据读取……


1、读取人员ID身份信息、生产物料编码,采集机器、设备的生产过程数据,关联后生成新的生产数据;
2、智能化、自动化程度高设备,从控制主机读取生产过程数据;
3、不能从控制主机读取数据,就增加传感器,或从设备上采集相关信号;
4、选择XL69智能终端,读取人员ID和加工物料的编码信息,从控制主机读取数据,从设备采集生产过程信号,采集设备能耗数据,进行关联、统计、分析、计算,生成新的数据和数据库,实时显示相关数据,发出报警信号,输出控制指令;

5、接入企业内部LAN,推送数据,至企业生产监控平台


应用:

1.设备控制主机,提供对外通信协议(可签署保密协议);

2.控制主机内的数据,需要和人员ID身份信息、物料编码信息关联,生成新的数据;

3.需要采集设备的能耗数据,和生产数据关联;
4.需要采集,控制主机里没有的,设备运行状态数据,如转速,待机时间,故障时间,加工时间,单次加工持续时间……
5、需要实时计算出机器、设备的生产数据,相关数据精确到每次,每小时、每班、每周、每月……

6、应用于一些特殊的生产设备,如机加工设备、光纤熔接机、注塑设备、各种产线(清洗、组装、包装……)说明:


1.方案四,需要采集设备的运行状态(停机、起动、待机、生产、故障、检修)及并计算、统计相关状态的持续时间;
2.信号采集,可从控制接触器的辅助接点,或是电流、电压、位移、压力、温度、转速等等运行参数,采集相关状态的信号;
3.根据设备的具体情况,选择电力监控仪表,压力、温度、转速、振动等等传感器,获取相应信号;
4.方案四,也针对高端精密的专业机器、设备的数据采集,控制主机采集生产过程的每一个数据,这些数据代表产品质量、工艺是否达标,以及设备的性能是否处在完好状态,通过这些数据,可以追溯产品质量及缺陷;
5、XL69智能终端读取控制主机的数据,再和人员、物料,以及设备的运行关联,生成新的数和数据库;
6、XL69智能终端,将已处理好的数据,推送到企业的生产管理平台

生产制造监控的实施方案产品选型

物联网关选型


1、智能转换器、智能采集装置,选择490MHz通讯方式时,需要选配XL90物联网关;
2、XL90,读取转换器、智能采集装置等数据,进行协议、通讯转换,接入企业服务器;
3、XL90物联网关,可将数据同时接入多个软云平台;
4、物联网关支持XL/9-RDS Redis数据交换协议(协议文本见附件),XL/9-DB 数据库格式协议,支持MS SQL,MY SQL,ORACLE等数据库(协议文本见附件),可在第三方平台软件不修改的情况下,将数据接入

后续传输管理平台方案
1、根据实际需求,建议用户部署企业内部私有云服务器;
2、建议客户选择自有的生产管理平台软件,如MES、ERP,以及其生产监控系统;
3、可按客户要求的通信协议、数据格式,推送数据;或是客户按信立科技提供的通信协议和数据格试,设计开发接口协议;
4、信立科技,可提供数据库格式协议,让客户免于重新开发接口协议;
5、如客户没有平台软件,推荐选择信立科技的XL.Cloud平台软件
XL.Cloud特点:
1.随时随地提供远程技术支持和服务;
2.像Micro office一样易用的工业数据平台软件;
3.企业级工业云平台;
4.软件、硬件结合的工业云平台