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一、概述
產品質量是企業(yè)生存和發(fā)展之本，產品質量管理作為產品出廠最后一道關口，對保證產品質量起著至關重要的作用。工藝設備數(shù)據(jù)采集及產品跟蹤系統(tǒng)可實現(xiàn)對產品質量的實時跟蹤管理，所有工藝數(shù)據(jù)實時采集、存儲和應用，自動統(tǒng)計每天的生產日報，每月的生產報表，每個產品的質量跟蹤報表等。
二、設計目標
• 采用自動化、信息化的技術，解決人為因素導致的產量和質量問題；
• 設備運行信號、設備緊急停機信號、對應的故障工位號及故障類型信號和故障恢復信號的采集；
• 設備、工藝數(shù)據(jù)正常生產狀態(tài)和故障停機狀態(tài)的監(jiān)控與自動報警；
• 生產信息、產品相關數(shù)據(jù)及故障信息的歷史記錄存儲、統(tǒng)計、查詢功能；
• 參數(shù)的實時曲線、歷史曲線、分析曲線；
• 設備產量、班組產量以報表形式展示；
• 影響產品質量的參數(shù)報表追蹤，通過分析來提高產品產量和質量；
• 工藝參數(shù)的追蹤，發(fā)現(xiàn)操作的潛在問題，產生指導性信息、并能對各個班組的操作水平進行評估、考核；
• 本系統(tǒng)具有與外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的接口，并可提供網(wǎng)絡功能的支持；
• 本系統(tǒng)采用具有實時數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件技術，并根據(jù)目前企業(yè)信息化發(fā)展的特點，既能達到現(xiàn)有需求也可根據(jù)監(jiān)控與管理要求的增加進行擴展；
• 促使設計、工程及生產部門提高每個環(huán)節(jié)的效率，確保成本競爭力以降低成本并捕捉各個層面的創(chuàng)新保持或提高質量水平；
• 你的產品質量如何跟蹤？出廠之后的產品如何追溯責任人？
如何獲得你產品的出廠信息？如何鑒別你產品的真?zhèn)危?/DIV>
采用本系統(tǒng)，你的產品出廠之后仍可以查到如下信息：
a. 驗證產品的真?zhèn)�，即具有產品防偽功能。
b. 產品資料，可以獲取產品的名稱、規(guī)格以及其他的詳細資料。
c. 質檢員，可以獲取此產品的各工序的質檢員、生產者。
d. 生產日期，此產品的確切的生產日期。
三、設計原則
² 穩(wěn)定性：采用當前先進成熟的技術和通用性較強的軟件產品；
² 實用性：合理配置和選取合適的產品型號，使整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠和成本節(jié)約；
² 方便性：完善的管理系統(tǒng)，用戶操作方便直觀；
² 可擴展性及易維護性原則；
² 開放性：為保證各供應商產品的協(xié)同運行，同時考慮到投資者的長遠利益，本系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng)，并結合相關的國際標準或工業(yè)標準執(zhí)行。
四、架構設計
網(wǎng)絡構成依據(jù)三層次結構形式[即管理層（或稱辦公網(wǎng)絡）、監(jiān)控層和生產層三層次結構]設計。此網(wǎng)絡結構，可以實現(xiàn)辦公網(wǎng)與生產控制網(wǎng)絡的隔離，避免病毒從辦公網(wǎng)傳到生產網(wǎng)中來，保障生產網(wǎng)的安全，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。根據(jù)現(xiàn)場的生產特點及設計要求，各工作區(qū)放置操作站，完成各區(qū)工作內容。數(shù)據(jù)采集服務器，完成PLC數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)提供各工作區(qū)操作站和數(shù)據(jù)倉儲服務器。數(shù)據(jù)倉儲服務器負責工程師參數(shù)的修改，數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、存儲等，再通過辦公網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)送到管理層對數(shù)據(jù)進行展現(xiàn)、管理、分析、歷史追溯等功能。
數(shù)據(jù)采集服務器、操作站與數(shù)據(jù)倉儲服務器間通訊故障時，數(shù)據(jù)采集服務器、操作站能夠對網(wǎng)絡斷線期間的數(shù)據(jù)進行緩存，當網(wǎng)絡恢復后能自動將數(shù)據(jù)恢復到數(shù)據(jù)倉儲服務器。數(shù)據(jù)恢復保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
系統(tǒng)結構圖如下：
五、系統(tǒng)功能
功能概述如下：
◆HMI實時監(jiān)測設備運行參數(shù)，根據(jù)參數(shù)情況做相應處理。
◆對參數(shù)超高或超低報警，通過多樣化的告警形式，如短信、文字、語音提醒、彈出窗口等方式提示大屏中心，或者按照系統(tǒng)預先定義好的設置自動將相關報警信息發(fā)送至遠程相關人員。
◆在授權許可下可對參數(shù)進行修改等；
◆可進行歷史數(shù)據(jù)查詢，顯示變化曲線，并可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)完成各種統(tǒng)計報表或日、月、年報等；
◆可對各站點設備進行管理，運行狀態(tài)、是否故障、運行時間等；
◆在授權的情況下可通過網(wǎng)絡采用IE瀏覽器進行WWW遠程訪問本系統(tǒng)。
5.1實時監(jiān)控
通過組態(tài)生成HMI人機界面，動畫顯示工藝流程形象生動，實時設備的數(shù)據(jù)監(jiān)控，技術人員可通過數(shù)據(jù)分析設備的運行情況，并做參數(shù)的調整下發(fā)給設備。有現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障，技術人員可通過人機界面查看數(shù)據(jù)，分析問題，解決問題。
5.2數(shù)據(jù)采集和存儲
與現(xiàn)場PLC OPC方式通訊，采集設備生產數(shù)據(jù)如產能數(shù)據(jù)、設備運行時間、設備狀態(tài)信息、影響產品質量的重要參數(shù)等，完成設備原始生產數(shù)據(jù)實時采集和數(shù)據(jù)存儲，為實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史追溯和統(tǒng)計分析起到重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。為企業(yè)建立一個數(shù)據(jù)倉庫，實時數(shù)據(jù)庫對于企業(yè)來說就如同飛機上的“黑匣子”。由于企業(yè)實時數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，企業(yè)中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息，操作站的應用程序可使用戶很容易在企業(yè)級實施管理，諸如工藝改進、質量控制、故障定位維護等，在業(yè)務管理和實時生產之間起到橋梁作用，更好地實現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化管理。
數(shù)據(jù)存儲采用先進的實時數(shù)據(jù)庫+關系型數(shù)據(jù)庫相結合的方式，存儲只受硬盤大小的限制。實時數(shù)據(jù)庫存儲工藝數(shù)據(jù)，關系型數(shù)據(jù)庫存儲字符型的人工錄入、時間等信息，此方式查詢速度快、存儲時間長、方便數(shù)據(jù)導出和應用。
5.3曲線分析
1) 曲線分析
A. 實時曲線
實時趨勢可以查看某一個數(shù)據(jù)點在當前時刻的狀態(tài)，而且實時趨勢也可以保存一小段時間的數(shù)據(jù)趨勢，這樣使用它就可以了解當前設備的運行狀況和工藝參數(shù)的執(zhí)行情況。
B. 歷史曲線
歷史趨勢可以方便的觀察數(shù)據(jù)庫中的重要參數(shù)歷史點在任意一個時刻的狀態(tài)，對生產工藝參數(shù)追溯，方便了解過去時刻決定產品質量的參數(shù)執(zhí)行情況，有效的為工藝人員提供分析。
C. 趨勢分析
趨勢分析能夠更加靈活的觀察數(shù)據(jù)參數(shù)在任意一個時刻的狀態(tài)，不同時刻同一參數(shù)的對比等。同時提供統(tǒng)計分析功能，可以對任何一段趨勢曲線的統(tǒng)計值進行計算，幫助工藝技術員和工程師進行統(tǒng)計分析和工藝的優(yōu)化。是增強的歷史數(shù)據(jù)分析組件。提供了更多的數(shù)據(jù)分析手段，在查看統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，確定具體的統(tǒng)計范圍，在統(tǒng)計區(qū)就會自動計算出相關統(tǒng)計信息。在計算某些統(tǒng)計值時，比如：CP、CPK，還需要用到統(tǒng)計上限和統(tǒng)計下限。選擇相關曲線后，您可以通過移動上值線和下值線來動態(tài)設置該曲線的統(tǒng)計上下限，可以在歷史曲線上做標記說明，同時提供了更多的函數(shù)接口，可以導出到EXCEL對數(shù)據(jù)進行再次分析。
5.4 報警故障記錄
1）報警和事件功能
報警是控制過程或設備狀態(tài)出現(xiàn)問題時發(fā)出的警告，同時要求操作人員做出響應，及時解決發(fā)生的問題。事件記錄了系統(tǒng)各種狀態(tài)的變化和操作人員的活動情況，不要求操作人員作出響應。當產生一特定系統(tǒng)狀態(tài)時，比如某操作人員登錄到本系統(tǒng)時，事件即被觸發(fā)。本系統(tǒng)支持“過程報警”、“設備故障報警”和“事件記錄”的保存、顯示、提醒和打印。
功能：
Ø 提供重要工藝參數(shù)限值報警、偏差報警、變化率報警等多種報警方式；
Ø 提供設備故障報警、故障信息數(shù)據(jù)進行存儲，對故障信息進行報警和恢復，及時了解和解決設備故障，為設備建立“病歷庫”；
Ø 報警存儲和報警查詢；
Ø 對人工修改的重要生產運行參數(shù)記錄、保存和查詢；
2)事故追憶
對設備故障或產品質量等事件相關點的歷史狀態(tài)進行詳實記錄，以便對事故產生原因進行分析。事件的種類、數(shù)量、關聯(lián)點、事件發(fā)生前后時間范圍等都可以自由指定。
5.5用戶管理
本系統(tǒng)具有用戶管理機制，不同的用戶有不同的安全權限，只有授權用戶才能訪問授權的數(shù)據(jù)和畫面，保證數(shù)據(jù)的安全性。不同的用戶具有不同的權限，只有具有相關權限的用戶才能進行相關的操作，能實時修改設定參數(shù)，在自動狀態(tài)時能根據(jù)設定參數(shù)實現(xiàn)最優(yōu)化運行。
5.6數(shù)據(jù)報表
報表記錄了所有參數(shù)，技術人員可以查詢，便于合理的統(tǒng)計分析出設備的最佳運行參數(shù)，降低運行成本，報表可以打印保存。歷史報表對一些重要參數(shù)以報表的方式查詢顯示，可輸入開始時間和結束時間來查詢一段時間的數(shù)據(jù)運行情況，直觀的分析設置參數(shù)信息，并可打印保存和導入EXCEL中分析。
1）報表
A. 生產報表
本系統(tǒng)通過與現(xiàn)場設備的實時通訊獲取生產原始數(shù)據(jù)，無法自動獲取的數(shù)據(jù)采用人工錄入的方式，通過對原始生產數(shù)據(jù)的加工，可以形成各類報表：包括實時數(shù)據(jù)報表、班報、日報、月報、年報等，報表可查詢、打印、導出EXECL等，報表樣式可根據(jù)客戶要求定制。
·可以查詢任意時間段內的歷史數(shù)據(jù) ；
·以月為單位查詢歷史記錄；
B. 工藝參數(shù)報表
對產品質量相關的數(shù)據(jù)進行存儲和展現(xiàn)，為提高產品質量提供重要分析數(shù)據(jù)。
5.7 圖表
以餅圖和棒狀圖對產量和某一型號或某一批次產品合格率進行直觀的展現(xiàn)，可按產品型號、班、日、月、年進行查詢。
5.8 網(wǎng)絡功能
服務器/客戶端模式
對于公司的一些重要部門采用C/S模式
采用純客戶端方式，客戶端無須組態(tài)
啟動后自動和服務器同步
歷史數(shù)據(jù)緩存功能加快歷史訪問速度
畫面第一次下載后，每次比較只下載更新過的圖片或數(shù)據(jù)，降低網(wǎng)絡負荷
Web發(fā)布和IE瀏覽
采用系統(tǒng)自帶的WEB服務器可以輕松構建B/S結構的網(wǎng)絡監(jiān)控查詢子系統(tǒng)
用戶不用安裝任何程序即可在任意一臺機器通過IE瀏覽器訪問畫面
在有授權許可的情況下，用戶可以在世界任何地方通過Internet訪問監(jiān)控畫面。這樣，技術人員外出，只要能上網(wǎng)就可以查看設備運行情況。
5.9多種開放接口
用戶可以通過系統(tǒng)提供的API接口，COM控件，OPC服務器、DDE服務器與數(shù)據(jù)庫進行通訊。
八、總結
采用本系統(tǒng)，工作更簡單、方便、準確和快捷。通過數(shù)據(jù)的采集、管理、檢索、存檔和統(tǒng)計實時化，質量信息和動態(tài)地反映生產現(xiàn)狀使生產管理者能及時、準確、全面地了解生產情況。產品的自我辨別也是企業(yè)保護自己的一種方式，可以防止假冒產品損壞企業(yè)聲譽。 生產線采用條碼管理系統(tǒng)后，可大大提高質量及管理水平，將為企業(yè)的決策、管理帶來顯著的效果。
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