一种陶瓷墙地砖生产线监控系统.pdf

一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，包括由各生产设备组成的生产线、通信控制设备以及监控主机；所述生产设备包括喂料机、球磨机、喷雾塔、皮带秤、压机、窑炉以及抛光机；所述通信控制设备与所述监控主机连接，将采集到的数据发送到监控主机，其包括：流量控制单元，采集球磨机的进料量和进水量；球磨机控制单元，采集球磨机的状态数据；喷雾塔数据采集单元采集喷雾塔的状态数据；皮带秤控制单元采集皮带秤的状态数据；压机控制单元采集压机的状态数据；窑炉控制单元采集窑炉的状态数据；抛光机控制单元采集抛光机的状态数据；该监控系统能对整条生产线进行数据采集、记录、整理并归档，保证整条生产线的生产安全。

1.  一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：包括由生产设备组成的生产线、通信控制设备以及监控主机；所述生产设备包括喂料机、球磨机、喷雾塔、皮带秤、压机、窑炉以及抛光机；所述通信控制设备与所述监控主机通过网络连接，将采集到的数据发送到监控主机；所述通信控制设备包括流量控制单元、球磨机控制单元、喷雾塔数据采集单元、皮带秤控制单元、压机控制单元、窑炉控制单元以及抛光机控制单元；
所述流量控制单元采集喂料机对球磨机的进料量和进水量，并根据监控主机的控制命令来控制进料量和进水量；
所述球磨机控制单元采集球磨机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制球磨机；
所述喷雾塔数据采集单元采集喷雾塔的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制喷雾塔；
所述皮带秤控制单元采集皮带秤的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制皮带秤；
所述压机控制单元采集压机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制压机；
所述窑炉控制单元采集窑炉的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制窑炉；
所述抛光机控制单元采集抛光机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制抛光机；
所述监控主机以一台或多台PC机为主机，包括数据处理单元、主控单元以及数据库；所述数据处理单元接收并处理所述通信控制设备所发送的数据，将 整理好的数据通过显示器显示出来；所述主控单元向通信控制设备发送控制命令以控制生产设备；所述数据库储存所述数据处理单元分类归档后的数据。

2.  根据权利要求1所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：所述监控主机还包括网络通信模块；监控主机通过该网络通信模块将所述数据处理单元处理后的数据发布到网络服务器，通过网页显示该数据。

3.  根据权利要求2所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：该监控主机与远程的客户机通信连接，客户机对主机进行操控。

4.  根据权利要求3所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：该监控主机还包括一个登陆模块；该登陆模块对每个可进入该系统的用户设置ID编号，并通过数据库记录所有ID编号对应的登陆密码。

5.  根据权利要求4所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：该登陆模块对所有用户分组，不同组的用户的操作权限不同。

6.  根据权利要求1所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：生产线
上的各生产设备分别设有与监控主机连接的报警器，当监控主机监控到设备状态处于异常状态或生产数据超限时，控制报警器报警。

7.  根据权利要求1所述的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，其特征在于：所述监控主机采用人机交换系统，包括显示屏、触摸屏以及按钮；所述显示屏显示实时数据；所述触摸屏和按钮对系统操作控制生产线上的生产设备。

一种陶瓷墙地砖生产线监控系统
技术领域
本发明属于一种陶瓷墙地砖生产线监控系统。 
背景技术
国内现有的陶瓷墙地砖生产线设备由专用单机设备与线架简单连接构成，各个设备基本为独立运行，设备之间几乎没有信息交互，仅仅采用简单的开关连锁控制，更是无法实现有效的生产协调。在生产过程中，单个设备无法即时把生产信息和设备状况反映到管理人员，生产的各个环节的数据基本都需要工作人员手工记录和统计，然后提交给管理人员进行经营决策和生产调度。 
现有的陶瓷墙地砖生产线的缺点如下：1、在生产过程中基本上依靠现场岗位上工作人员不断调整设备，以保障整个生产线正常平稳运行。2、生产过程中各个环节的数据都需要工作人员手工记录和统计，单个设备无法即时把生产信息和设备状况反映到管理人员，生产信息传送严重滞后。3、由于生产信息不畅，企业管理者难以掌控整个生产过程，生产出现问题时不能及时做出调整，导致不必要的浪费和损失。4、生产线上的设备互相比较独立、分散，没有实现整线集中监控和调度管理，难以与企业的MES、ERP系统进行集成。5、整厂整线设备难以实现远程监控和维护。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种陶瓷墙砖地生产线监控系统，该监控系统能对整条生产线进行数据采集、记录、整理并归档，保证整条生产线的生产安全。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，包括由各生产设备组成的生产线、通信控制 设备以及监控主机；所述生产设备包括喂料机、球磨机、喷雾塔、皮带秤、压机、窑炉以及抛光机；所述通信控制设备与所述监控主机通过网络连接，将采集到的数据发送到监控主机；所述通信控制设备包括流量控制单元、球磨机控制单元、喷雾塔数据采集单元、皮带秤控制单元、压机控制单元、窑炉控制单元以及抛光机控制单元； 
所述流量控制单元采集球磨机的进料量和进水量，并根据监控主机的控制命令来控制进料量和进水量； 
所述球磨机控制单元采集球磨机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制球磨机； 
所述喷雾塔数据采集单元采集喷雾塔的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制喷雾塔； 
所述皮带秤控制单元采集皮带秤的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制皮带秤； 
所述压机控制单元采集压机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制压机； 
所述窑炉控制单元采集窑炉的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制窑炉； 
所述抛光机控制单元采集抛光机的状态数据，并根据监控主机的控制命令来控制抛光机； 
所述监控主机以一台或多台PC机为主机，包括数据处理单元、主控单元以及数据库；所述数据处理单元接收并处理所述通信控制设备所发送的数据，将整理好的数据通过显示器显示出来；所述主控单元向通信控制设备发送控制命令以控制生产设备；所述数据库储存所述数据处理单元分类归档后的数据。 
进一步，所述监控主机还包括网络通信模块；监控主机通过该网络通信模块将所述数据处理单元处理后的数据发布到网络服务器，通过网页显示该数据。 
进一步，该监控主机与远程的客户机通信连接，客户机对主机进行操控。 
进一步，该监控主机还包括一个登陆模块；该登陆模块对每个可进入该系统的用户设置ID编号，并通过数据库记录所有ID编号对应的登陆密码。 
进一步，该登陆模块对所有用户分组，不同组的用户的操作权限不同。 
进一步，生产线上的各生产设备分别设有与监控主机连接的报警器，当监控主机监控到设备状态处于异常状态或生产数据超限时，控制报警器报警。 
进一步，所述监控主机采用人机交换系统，包括显示屏、触摸屏以及按钮；所述显示屏显示实时数据；所述触摸屏和按钮对系统操作控制生产线上的生产设备。 
与现有的技术相比，本发明做了以下的改进：1、在原有设备基础上通过增加（或更换）带通信能力的传感器、自动控制系统或PLC增加通信模块，实现生产设备的通信功能。2、本系统统一了各个设备系统的通信接口和通信协议，采用较为先进成熟的标准工业控制通信技术，实现了各个生产设备信息的互联互通。3、使用先进的工业组态软件，实现生产设备数据自动采集，生产线设备集中实时监控和远程报警。4、采用数据库实时记录生产设备的运行状态、工艺参数、生产数据，并实现自动统计和生成报表和图形，减少人工记录数据失缺不准，统计延时，报表繁琐复杂等缺点。5、通过OPC和Web等现代通信技术，实现生产相关数据对外发布和传送，被授权的管理人员能够通过内部网络或者互联网即时了解陶瓷生产线的实际情况，作出经营决策；被授权的维护人员也能够实现远程维护设备。通过以上的改变它最直接的效益是提升了信息流的速度，无论是生产人员或者是管理人员都能从中提升工作效率，生产一线人员不 用再需要在环境恶劣的工作环境中长时间滞留，可以通过集中监控的方式对设备进行调整维护，管理人员能够通过企业的局域网或者互联网第一时间了解生产线设备的状况，能及时有效调整生产规划，处理生产过程中的突发状况。当设备出现问题时，设备供应商也能够通过远程监测手段，了解设备的情况，提出有效的维护建议。 
附图说明
图1为本发明的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统的应用体系结构图。 
图2为本发明的监控主机的单元结构图 
下面参见附图及具体实施例，对本发明作进一步说明。 
具体实施方式
本发明的一种陶瓷墙地砖生产线监控系统，包括生产线1、通信控制设备2、监控主机3以及交换机。 
所述生产线1包括喂料机11、球磨机12、喷雾干燥塔13、皮带秤14、压机15、窑炉16以及抛光机17，生产线1的各设备设有报警器。该生产线1流程如下：所述球磨机12将喂料机11送入的原料与水混合制成浆，并送入喷雾干燥塔13。所述喷雾干燥塔13将送入的浆水干燥制成粉。所述皮带秤14将粉按量配料后送入压机15。所述压机15将原料压制成形，并送入窑炉16快速烧结。所述抛光机17对烧结成型的墙地砖抛光。最后，由人工分级拣选包装。生产线上的各生产设备分别设有与监控主机连接的报警器，当监控主机监控到设备状态处于异常状态或生产数据超限时，控制报警器报警。 
所述通信控制设备2包括流量控制单元21、球磨机控制单元22、喷雾塔数据采集单元23、皮带秤控制单元24、压机控制单元25、窑炉控制单元26以及 抛光机控制单元27。 
所述流量控制单元21包括进水流量计和电磁阀。所述进水流量计采集球磨机12进水量。所述电磁阀控制流量大小。 
所述球磨机控制单元22控制球磨机12。该球磨机控制单元22采集球磨机21的母线电压、输出电压、输出电流、输出频率、单球设定时分、单球累计圈数、有功功率、用电量、设定频率、单球剩余时分。 
所述喷雾塔数据采集单元23包括泥浆流量计、泥浆压力传感器、塔内压力传感器、塔内湿度热电偶、燃气流量计以及微波粉料水分仪，采集喷雾塔的塔内温度、塔内压力、泥浆压力、泥浆流量、泥浆流速、燃气总流量、燃气瞬时流量、燃气压力以及粉料水分。 
所述皮带秤控制单元24控制皮带秤14。该皮带秤控制单元21采集皮带秤14的累积量、瞬时流量、秤上重量以及秤线速度。 
所述压机控制单元25控制压机15，该压机控制单元25采集压机15的主缸压力、压制压力、系统压力、液油温度、横梁位置、横梁高度、喂料位置、基料位置、砖坯厚度、压制速度、喂料时间、压制时间、最大压强、最大压力、班压制次数以及总压制次数。 
所述窑炉控制单元26控制窑炉16。该窑炉控制单元26采集窑炉烧制产量、产品规格、烧成周期、烧制过程各段实际温度和设定温度、窑内各段内压力、窑内各段传动速度、各段风机转速、燃气压力、燃气流量、喷火窑具开度以及各种报警信息。 
所述抛光机控制单元27控制抛光机17。该抛光机控制单元27采集抛光机17主传动速度、横梁移动速度、各个磨头转速、磨头工作状态、磨头电机电流、磨头电机电压、总电流和总电压。 
上述所有的通信控制设备2通过所述交换机通信连接，使各设备的信息互通；在本发明中，交换机为无线交换机或光纤交换机，因而可以通过无线连接或光缆连接，并采用以太网实现通信。同时，所述通信控制设备2将采集到的数据进行逻辑处理与存档，并发送到所述监控主机3。 
所述监控主机3以一台或多台PC机作为服务器，包括数据处理单元31、主控单元32以及数据库33；所述主控单元32向通信控制设备发送控制命令以控制生产设备所述数据处理单元31接收并处理所述通信控制设备2所发送的数据，将整理好的数据通过显示器显示出来；所述数据库33储存所述数据处理单元分类归档后的数据。该监控主机3与所述交换机通信连接，从而实现通信控制设备2与所述监控主机3通信连接，以接收通信控制设备2采集到的数据或向通信控制设备2发送控制信号。监控主机3与交换机之间采用以太网连接，该监控主机3采用人机交换系统，包括显示屏、按钮以及触摸屏。所述显示屏上显示各通信控制设备2采集到的参数，当系统检测到设备状态异常或生产数据超限时，启动生产线1上的报警器。监控者可通过所述按钮或触摸屏对数据进行操作，或进一步对生产设备控制。监控主机3还具有描绘数据趋势图功能，通过数据窗口将每个变量用折线图的方式显示出来，用户可以根据自己的需要选择一个或多个进行实时监控和比较。所述监控主机3还包括网络通信模块；监控主机通过该网络通信模块将所述数据处理单元处理后的数据发布到网络服务器，通过网页显示该数据，实现网络监控和报警。该监控主机3与远程的客户机通信连接，客户机可对主机进行操控，实现Web远程设备监控。 
本发明的监控系统由于采用了网络通信，因而也有对应的应用系统安全机制： 
1.数据库记录：该监控主机还包括一个登陆模块34；该登陆模块34对每个可进 入该系统的用户设置ID编号，并通过数据库记录所有ID编号对应的登陆密码。 
2.授权管理：该登陆模块34对所有用户分组，不同组的用户的操作权限不同。如系统管理员可以执行系统控制和调试，操作员可以监测生产线1操作等。 
3.用户身份认证：用户访问应用系统时，要求用户提供一个身份，应用系统根据用户表检查该身份是否合法。当用户自称的身份得到认可之后，用户可以进入应用系统访问资源。 
4.访问控制：当用户通过身份认证之后，根据用户身份及其访问的资源对象，查找权限配置，授予用户相应的权限，如允许张三录入公文等。 
与现有的技术相比，本发明做了以下的改进：1、在原有设备基础上通过增加（或更换）带通信能力的传感器、自动控制系统或PLC增加通信模块，实现生产设备的通信功能。2、本系统统一了各个设备系统的通信接口和通信协议，采用较为先进成熟的标准工业控制通信技术，实现了各个生产设备信息的互联互通。3、使用先进的工业组态软件，实现生产设备数据自动采集，生产线设备集中实时监控和远程报警。4、采用数据库实时记录生产设备的运行状态、工艺参数、生产数据，并实现自动统计和生成报表和图形，减少人工记录数据失缺不准，统计延时，报表繁琐复杂等缺点。5、通过OPC和Web等现代通信技术，实现生产相关数据对外发布和传送，被授权的管理人员能够通过内部网络或者互联网即时了解陶瓷生产线的实际情况，作出经营决策；被授权的维护人员也能够实现远程维护设备。通过以上的改变它最直接的效益是提升了信息流的速度，无论是生产人员或者是管理人员都能从中提升工作效率，生产一线人员不用再需要在环境恶劣的工作环境中长时间滞留，可以通过集中监控的方式对设备进行调整维护，管理人员能够通过企业的局域网或者互联网第一时间了解生产线设备的状况，能及时有效调整生产规划，处理生产过程中的突发状况。当 设备出现问题时，设备供应商也能够通过远程监测手段，了解设备的情况，提出有效的维护建议。 
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。