一種成型機工藝質量參數跟蹤系統及其跟蹤方法

一種成型機工藝質量參數跟蹤系統及其跟蹤方法
【專利摘要】本發明涉及一種成型機工藝質量參數跟蹤系統及其跟蹤方法。一種成型機工藝質量參數跟蹤系統，該系統由成型機電控系統、工藝參數采集裝置、應用服務器、實時歷史數據庫、關系數據庫、現場操作終端和PROFINET網絡。本發明通過工藝質量參數采集裝置實時采集設備生產過程的工藝質量參數，依據濾棒的工藝質量標準，通過基于大數據的分析模型和全樣本統計技術，實現對濾棒生產過程工藝質量參數的變化情況、調整情況和異常情況的實時監控與反饋。同時，通過本發明的方法，利用實時歷史數據庫按時間戳存儲的工藝質量參數實時數據，能夠完整的跟蹤工藝質量參數的任何變化，從而真正實現基于生產過程的原始跟蹤與分析系統。
【專利說明】
一種成型機工藝質量參數跟蹤系統及其跟蹤方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種成型機工藝質量參數跟蹤系統及其跟蹤方法。
【背景技術】
[0002]在“減焦降害”和快速響應市場需求的背景下，大部分卷煙生產企業對于卷煙感官質量和焦油量等指標十分重視，而濾棒是影響卷煙產品感官質量和焦油量焦油穩定性的主要因素之一，其質量與所用的原材料、生產設備、成型工藝參數等諸多因素相關。
[0003]成型機作為一種除卷煙機、包裝機之外的重要煙機設備，其生產工藝質量參數跟蹤控制不僅影響直接濾棒的工藝質量，還影響卷煙的感官質量和產品焦油穩定性。
[0004]目前大部分卷煙生產企業的成型設備具有較強的自動化生產及過程控制能力。設備電控系統中設計了很多工藝質量參數，電控系統根據設置工藝標準在生產過程進行相應的控制，將不合格的產品進行了剔除，以保證生產的濾棒符合質量標準。
[0005]在實際生產過程中，生產的濾棒或多或少的存在一些質量問題。工藝質量人員在對某個工藝參數進行跟蹤和分析時，只能采用人工的方式，定期手工記錄的數據，結合產品的外部檢測系統測量的數據與人工記錄的參數數據進行比對，以分析成型機在生產過程中可能存在的問題。但是人工的采集方式，存在數據錯記，漏記等情況，數據的可用性低，甚至導致最終分析結果完全錯誤，無法完成濾棒工藝質量的監控和提升。

【發明內容】

[0006]為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種成型機工藝質量參數跟蹤系統，該系統實現對濾棒生產過程工藝質量參數的變化情況、調整情況和異常情況的實時監控與反饋。
[0007]為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案:
一種成型機工藝質量參數跟蹤系統，該系統由成型機電控系統、工藝參數采集裝置、應用服務器、實時歷史數據庫、關系數據庫、現場操作終端和PROFINET網絡；
所述的工藝參數采集裝置與成型機設備電控系統進行連接，通過PROFINET以太網，根據數據接口交互協議，實時向成型機設備電控系統發送數據請求指令，接收成型機設備電控系統應答數據，從而實現工藝質量參數的自動采集；
所述的應用服務器，用于與工藝質量參數采集裝置連接，當工藝質量參數采集裝置采集到成型機設備電控系統實時產生的數據時，自動發送到應用服務器，應用服務器根據關系數據庫存儲的濾棒的工藝質量標準，對實時數據進行監控和異常判斷，同時應用服務器將接收到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫；
所述的關系數據庫服務器，用于存儲濾棒的工藝質量標準，且用于存儲對工藝質量參數的分析模型與基于大數據分析的統計數據；當所述應用服務器接收到成型機的工藝參數時，利用存儲于所述的關系數據庫服務器的分析模型和工藝質量標準，識別所述的成型機生產過程中的工藝參數是否超出控制范圍，若超出，則及時向生產人員報警，即所述的現場操作終端進行展示，供生產人員查閱并及時進行調整；
所述的實時歷史數據庫，用于存儲采集的工藝質量參數的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，每次工藝質量參數發生變化的值均進行存儲，有效的避免數據的漏記與錯記，并且實現生產過程的重現；
所述的現場操作終端，用于即時發布應用服務器監控與分析的結果，指導生產人員對設備的工藝參數進行調整，以保證濾棒的生產滿足工藝質量控制標準；
所述的PROFINET網絡，用于構建工藝質量參數采集裝置，應用服務器，實時歷史數據庫，關系數據庫的連接，實現數據的快速通訊。
[0008]本發明的另外一個目的是提供上述的系統的跟蹤方法，該方法包括以下的步驟:
1)工藝質量參數采集裝置向所述的成型機電控系統發送指令，采集設備的工藝質量參數。當所述的工藝質量參數采集裝置接收到工藝質量參數時，利用其內設計的信號與數據的處理規則實現對數據的有效性進行處理，以保證數據的真實有效；當所述的工藝質量參數采集裝置對工藝質量參數進行有效處理完畢后，將數據發送給所述的應用服務器；
2)應用服務器接收到所述的工藝質量參數采集裝置發送的數據時，首先將數據直接轉發至所述的實時歷史數據庫，所述的實時歷史數據庫按時間戳的直接存儲數據，以保存生產過程工藝質量的原始數據;其次所述的應用服務器將接收到的數據與所述的關系數據庫中存儲的濾棒工藝質量標準規定的控制標準進行比對，并對接收的數據進行異常判斷，若所判斷的結果為異常，所述的應用服務器向異常信息立即反饋至所述的現場操作終端展不O
[0009]本發明專利的有益效果在于:通過工藝質量參數采集裝置實時采集設備生產過程的工藝質量參數，依據濾棒的工藝質量標準，通過基于大數據的分析模型和全樣本統計技術，實現對濾棒生產過程工藝質量參數的變化情況、調整情況和異常情況的實時監控與反饋。同時，通過本發明的方法，利用實時歷史數據庫按時間戳存儲的工藝質量參數實時數據，能夠完整的跟蹤工藝質量參數的任何變化，從而真正實現基于生產過程的原始跟蹤與分析系統。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明專利一種成型機工藝質量參數跟蹤系統的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示是一種成型機工藝質量參數跟蹤系統，該系統由成型機電控系統1、工藝參數采集裝置2、應用服務器3、實時歷史數據庫5、關系數據庫4、現場操作終端6和PROFINET網絡；
所述的工藝參數采集裝置2與成型機設備電控系統進行連接，通過PROFINET以太網，根據數據接口交互協議，實時向成型機設備電控系統發送數據請求指令，接收成型機設備電控系統應答數據，從而實現工藝質量參數的自動采集；
所述的應用服務器3，用于與工藝質量參數采集裝置連接，當工藝質量參數采集裝置采集到成型機設備電控系統實時產生的數據時，自動發送到應用服務器3，應用服務器3根據關系數據庫4存儲的濾棒的工藝質量標準，對實時數據進行監控和異常判斷，同時應用服務器3將接收到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫5;
所述的關系數據庫4，用于存儲濾棒的工藝質量標準，且用于存儲對工藝質量參數的分析模型與基于大數據分析的統計數據；當所述應用服務器3接收到成型機的工藝參數時，利用存儲于所述的關系數據庫4服務器的分析模型和工藝質量標準，識別所述的成型機生產過程中的工藝參數是否超出控制范圍，若超出，則及時向生產人員報警，即所述的現場操作終端6進行展示，供生產人員查閱并及時進行調整；
所述的實時歷史數據庫5，用于存儲采集的工藝質量參數的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，每次工藝質量參數發生變化的值均進行存儲，有效的避免數據的漏記與錯記，并且實現生產過程的重現；
所述的現場操作終端6，用于即時發布應用服務器3監控與分析的結果，指導生產人員對設備的工藝參數進行調整，以保證濾棒的生產滿足工藝質量控制標準；
所述的PROFINET網絡，用于構建工藝質量參數采集裝置，應用服務器3，實時歷史數據庫5，關系數據庫4的連接，實現數據的快速通訊。
[0012 ]上述的系統的跟蹤方法，該方法包括以下的步驟:
I)工藝參數采集裝置2向所述的成型機電控系統I發送指令，采集設備的工藝質量參數。當所述的工藝參數采集裝置2接收到工藝質量參數時，利用其內設計的信號與數據的處理規則實現對數據的有效性進行處理，以保證數據的真實有效。當所述的工藝參數采集裝置2對工藝質量參數進行有效處理完畢后，將數據發送給所述的應用服務器3。
[0013]2)應用服務器3接收到所述的工藝質量參數采集裝置2發送的數據時，首先將數據直接轉發至所述的實時歷史數據庫5，所述的實時歷史數據庫5按時間戳的直接存儲數據，以保存生產過程工藝質量的原始數據。其次所述的應用服務器3將接收到的數據與所述的關系數據庫4中存儲的濾棒工藝質量標準工藝BOM規定的控制標準進行比對，并對接收的數據進行異常判斷，其中異常判斷模型是建立的基于大數據數理統計模型的，此模型具有一定程度的機器學習的特性。若所判斷的結果為異常，所述的應用服務器3向異常信息立即反饋至所述的現場操作終端6展示。
【主權項】
1.一種成型機工藝質量參數跟蹤系統，其特征在于:該系統由成型機電控系統(I)、工藝參數采集裝置(2)、應用服務器(3)、實時歷史數據庫(5)、關系數據庫(4)、現場操作終端(6)和 PROFINET 網絡; 所述的工藝參數采集裝置(2)與成型機設備電控系統進行連接，通過PROFINET以太網，根據數據接口交互協議，實時向成型機設備電控系統發送數據請求指令，接收成型機設備電控系統應答數據，從而實現工藝質量參數的自動采集； 所述的應用服務器(3)，用于與工藝質量參數采集裝置連接，當工藝質量參數采集裝置采集到成型機設備電控系統實時產生的數據時，自動發送到應用服務器(3)，應用服務器(3)根據關系數據庫(4)存儲的濾棒的工藝質量標準，對實時數據進行監控和異常判斷，同時應用服務器(3)將接收到的實時數據原始數據和變化值直接存儲到實時歷史數據庫(5); 所述的關系數據庫(4)，用于存儲濾棒的工藝質量標準，且用于存儲對工藝質量參數的分析模型與基于大數據分析的統計數據；當所述應用服務器(3)接收到成型機的工藝參數時，利用存儲于所述的關系數據庫(4)服務器的分析模型和工藝質量標準，識別所述的成型機生產過程中的工藝參數是否超出控制范圍，若超出，則及時向生產人員報警，即所述的現場操作終端(6)進行展示，供生產人員查閱并及時進行調整； 所述的實時歷史數據庫(5)，用于存儲采集的工藝質量參數的原始數據和變化值，數據按時間戳存儲，每次工藝質量參數發生變化的值均進行存儲，有效的避免數據的漏記與錯記，并且實現生產過程的重現； 所述的現場操作終端(6)，用于即時發布應用服務器(3)監控與分析的結果，指導生產人員對設備的工藝參數進行調整，以保證濾棒的生產滿足工藝質量控制標準； 所述的PROFINET網絡，用于構建工藝質量參數采集裝置，應用服務器(3)，實時歷史數據庫(5)，關系數據庫(4)的連接，實現數據的快速通訊。2.權利要求1所述的系統的跟蹤方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 1)工藝質量參數采集裝置向所述的成型機電控系統(I)發送指令，采集設備的工藝質量參數； 當所述的工藝質量參數采集裝置接收到工藝質量參數時，利用其內設計的信號與數據的處理規則實現對數據的有效性進行處理，以保證數據的真實有效；當所述的工藝質量參數采集裝置對工藝質量參數進行有效處理完畢后，將數據發送給所述的應用服務器(3); 2)應用服務器(3)接收到所述的工藝質量參數采集裝置發送的數據時，首先將數據直接轉發至所述的實時歷史數據庫(5)，所述的實時歷史數據庫(5)按時間戳的直接存儲數據，以保存生產過程工藝質量的原始數據;其次所述的應用服務器(3)將接收到的數據與所述的關系數據庫(4)中存儲的濾棒工藝質量標準規定的控制標準進行比對，并對接收的數據進行異常判斷，若所判斷的結果為異常，所述的應用服務器(3)向異常信息立即反饋至所述的現場操作終端(6)展示。
【文檔編號】G05B19/048GK105867326SQ201610221335
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】朱立明, 章強, 童神, 辜曉峰
【申請人】浙江中煙工業有限責任公司