【文章导读】:项目于2018年上半年至2019年上半年在英德市某茶叶庄园智能生产车间开发实施共两期项目,属于传统SCADA类项目,项目内容主要包括对生产车间加装若干个环境监测装置,用于监测指定工艺车间的环境参数,如温度、湿度等。同时,通过对各工艺车间的各生产设备进行组网连接,并与上位机数据采集系统形成局域网,将典型的生产工艺参数、环境状态参数汇总至上位机系统,最终通过上位机反馈的环境状态值,对车间的环境加以调节,如降温、除湿、加湿等动作。

 

 

茶叶生产车间数据采集解决方案

 

 

项目背景

时代发展日新月异,不同领域和行业正在面对前所未有的挑战与机遇。经济格局的变化,企业组织纷纷找寻自身的改革路线,制定新的发展战略。近年来,我国茶产业实现了长足发展,据茶叶流通协会发布的数据显示,2018年我国国内茶叶内销量(不含进口茶)达到191.05万吨,年增长9.35万吨,增幅5.15%,增长迅猛,在增长背后,茶叶企业正面临着生产智能与流程再造的难关。

传统制茶工艺极其依赖人工进行制茶,一条生产线往往配备15名至20名工人,茶叶生产过程中由于工人接触而造成的污染也难以避免,这种方式生产效率低且产茶质量不稳定,生产成本颇高。所以现代化的茶厂,多采用了自动化的生产设备,以减少这种现象,但是只从设备上去改进,其所带来的提升是不够的,缺乏海量数据对工艺、质量的分析挖掘,同样无法保证产出茶叶的高品质、低成本,也不足以实现科学的生产改善。

项目概述

本项目的主要建设内容包括:车间环境监测系统、数据采集网络、数据采集转发功能。

本项目需要新增茶叶生产车间环境温湿度传感器,并将车间生产设备PLC与环境监测设备进行组网通信,通过局域网的方式,实现底层设备与上层系统之间的信息交互,典型生产工艺参数、环境状态参数能够被汇总至上位机系统。通过上位机系统中应用功能的开发,实现诸如:环境状态值展示,对车间的环境加以调节,如降温、除湿、加湿等功能。一些重要数据还需要支持转发到MES系统,通过MES系统的应用,对数据进行分析,形成具体的生产计划,指导生产进行的同时提升生产效率和生产水平,实现对设备状态的远程诊断与维护。

价值与亮点

方案亮点

该解决方案采用完全由力控元海主研发的ForceControl系列软件产品作为核心,该产品内置了多种通讯协议,如OPC、ModBus、主流PLC通信协议等等众多标准通信协议,且提供与多种主流关系数据库交互的链接程序,适配SQL语句规则,还支持接口和协议的定制开发。使用该产品的解决方案,能够支持断线重连和续传,且通讯故障后具备自动恢复功能,能够最大程度的保障系统的稳定性和数据的完整性。从项目开发和运维的角度来看,该产品采用组态式的开发方式,无需单独订制,能够有效提升开发效率,缩短开发周期与难度,降低项目建设、运营成本,最终提高整体效益。

方案价值

通过本解决方案的应用,管理者能够准确的根据环境实时信息去调整环境状态,将环境控制到最有利于生产的状态下,以此提升茶叶的品质;通过对生产参数的历史数据进行系统且深入的分析,能够实现对不同季度的茶叶制作工艺进行合乎时宜的调整,以此优化不同品类茶叶的质量;通过将数据传至MES系统实现对车间生产数据的分析,企业就能够制定更加具体且贴合商务、市场需求的生产计划,将企业的生产效率和生产水平同步提升,以获得有利的市场地位。

解决方案

设计概述

本系统以ForceControl软件为核心,将车间生产设备、环境监测设备与本地及云端数据库进行连接,整体划分为三大部分:现场监测、数据网络、采集转发。

现场监测:通过对各工艺生产车间加装环境监测装置,满足对现场环境实现实时监测的基本要求。

数据网络:将全厂各车间的生产设备控制器、环境监测装置接入到生产局域网中,并通过该网络将各设备数据采集至上位机系统。

采集转发:通过力控ForceControl组态软件,将车间的环境监测装置、生产设备的数据进行实时采集、处理,并转储至云端关系数据库,为MES系统数据分析提供数据源。

茶叶生产车间数据采集解决方案

系统框架

本系统框架包括底层设备数据采集、通讯网络、数据转发上云等三级架构,如下图所示:。

茶叶生产车间数据采集解决方案图1

系统功能

采用本解决方案所建设的项目,能够有效的提升茶叶生产效率,优化茶叶的整体品质,并合理降低企业成本。其主要功能如下:

车间环境监控

通过在车间加装环境温湿度监测设备、传感器等,SCADA平台能够实时获取不同工艺车间不同位置的温度与湿度信息,同时对这些信息进行可视化。管理人员根据系统中获取的温度、湿度值就能够对车间的空调、加除湿器进行实时的精准调控,使得对应车间的温度、湿度能够与正在生产的茶叶所需工艺进行匹配,从而提高产茶效率。

茶叶生产车间数据采集解决方案图2

过程及分析

SCADA平台通过实时获取各车间(萎凋、揉捻、发酵、干燥)各生产工序的设备运行参数,将生产车间的实际生产状况进行直观且系统的呈现,便于管理人员实现集中管控、合理调度。

对于已生产完成的产品批次,系统能够通过结合管理人员主观上的判断(如:茶叶质量、口感的判断),以及生产数据的历史分析,为管理人员提供优化生产工艺,促进产品质量的提升的科学依据。

茶叶生产车间数据采集解决方案图3

数据上云、MES

生产数据和设备状态数据最终会上传至云端数据库,同时系统经过统计分析结果会体现在置于企业门户的生产看板,通过这种方式能够有效的提升企业竞争力,以及企业社会信誉。此外,该系统还支持根据销售的实际订单去制定具体的生产计划,以此确保生产的有序,提高生产的效率及管理上的规范化程度。

技术提取

技术特性

拥有可靠的工业通讯设计,支持通过串口、网口、Wi-Fi、ZigBee、移动数据网络等方式与现场设备进行组网通讯;

拥有数千种通讯驱动程序,支持与国内外主流的PLC、SCADA、DCS、PAC、IPC等设备的通信与联网;支持断线重连和续传,通讯故障后具备自动恢复功能;

强大的编译及运算引擎,采用面向对象设计的脚本编译环境,支持脚本在线调试;

类“Basic”语言环境,提供面向对象编程方式,支持条件动作、数据改变动作、窗口动作等;

兼容多种关系数据库,支持市面上主流的MicrosoftSQLserver、Oracle、MySQL等关系型数据库;

相关产品

本系统采用力控自主研发的ForceControl软件产品,产品详情可访问如下网址进行查阅:

工业监控组态软件ForceControl

 

 

 


 

 

动感 力控元海 :广州力控元海信息科技有限公司 简介

 

 

广州力控元海信息科技有限公司 是力控科技集团旗下子公司,以广州为核心,下设武汉、长沙、厦门三个办事处,全面负责华南、华中地区市场开拓与维护。

立足基础,不断寻求创新与发展。元海在全力推广力控科技集团产品HMI/SCADA自动化软件、实时历史数据库、工业物联网、工业大数据及数据挖掘、先进制造及工业控制系统安全外,逐步推出了自有产品线,包括手机端的FCapp,基于数字孪生的工业3D可视化平台,MES智能制造执行系统,WMS智能仓储管理系统,EAM设备管理系统,工业能源管理平台等,各个产品线皆有成熟的行业应用实例。而其中的MES,WMS,EAM这三大系统产品在2020年初入选了由广东省工业和信息化厅发起的”‘众志成城,抗击疫情‘广东省工业互联网服务商助力企业复工复产“的产品应用名单,为制造业复工复产贡献绵力。

齐心协力,众志成城。力控科技集团先后参与了多个国家重点大型两化融合项目的规划、咨询与总体设计,参与起草了多个专业与行业规范,引领着相关行业向智能化新时代的迈进。而力控元海在母公司的带领下,在矢志不渝地追求工业自动化及信息化自主装备的强国之梦的同时,为智能制造、中国创造提供核心平台软件及解决方案,该解决方案满足了数字化车间、数据挖掘及决策支持、专家系统、人工智能、智能工厂、集团管控等多层次的需求。以工厂模型为核心的全集成信息化系统是按照“数据——>信息——>知识——>经验——>智慧”这五个梯度逐次进阶来构架。

广州总部办公地址设在国家高新软件产业基地,拥有超过20项软件与系统产品著作产权的力控元海,于2016年通过广东省政府认定为高新科技企业认定,2019年通过广州市“两高四新”企业认定。处于发展上升期的力控元海,目前在职员工70+,团队整体年轻有活力,员工以85后、90后为主。对于文化,我们崇尚拼搏与创新;对于人才,我们求贤若渴。在母公司支持下,力控元海将集结资深专家与行业新秀,不断优化产品,使之更贴合工业4.0发展。同时,热切欢迎行业专家或有志于工业自动化方向发展的新秀加入,携手公司,共同发展。

 
 
 

 

 

动感 力控科技:北京力控元通科技有限公司简介

 

关于力控

北京力控元通科技有限公司(简称力控科技)是制造业+互联网融合的行业解决方案及相关工业软件产品提供商及服务商,力控科技丰富的产品线构建了完整的工业互联网体系架构,主要包含工业软件领域的HMI/SCADA自动化软件、企业级实时历史数据库、工业能源管理信息平台、企业MES管理平台、工业物联网平台、移动智能监控平台、智能优化及工控信息安全等系列产品,为客户提供从自动化到信息化的工业软硬件平台服务及行业解决方案。涵盖各行业的生产监控与管理、数字化车间、智能工厂、集团决策等多层次的智能管控,在智能工厂、油气生产、公用事业、工业能源管控、智慧园区等诸多行业领域进行了大量的实践和应用,协助企业推动从智能生产到运营管理的创新。力控科技助力互联网+工业模式升级,为中国智能制造服务。

力控实力

力控科技现有员工550多人,总部位于北京中关村园区,在上海和广州设有地区性总部,在全国其他地区设有近20个分支机构。力控科技集中了工业自动化软件、工业数据通信、可信计算、工业大数据等领域国内专家100多名,包括博士生导师、教授级高级工程师、高级工程师、清华大学博士后、博士、硕士、系统分析员和高级程序员等。

力控科技在HMI/SCADA自动化软件、实时历史数据库、企业MES管理平台、工业物联网、工业大数据及数据挖掘、先进制造及工业控制系统安全等领域拥有完整的系列产品及解决方案,先后参与了多个国家重点大型两化融合项目的规划、咨询与总体设计,参与起草了多个专业与行业规范,引领着相关行业向智能化新时代的迈进。

我们的责任

力控科技矢志不渝地追求工业自动化及信息化自主装备的强国之梦,为智能制造、中国创造提供核心平台软件及解决方案,该解决方案满足了数字化车间、数据挖掘及决策支持、专家系统、人工智能、智能工厂、集团管控等多层次的需求。以工厂模型为核心的全集成信息化系统是按照"数据——>信息——>知识——>经验——>智慧"这五个梯度逐次进阶来构架。力控科技正是抓住了工厂信息化和智能化的本质特征和需求,才抓住了机遇,取得了大量的创新成果,在发展过程中始终秉承让中国的企业使用中国的智能制造技术,完成中国创造的企业使命。

在群雄逐鹿的中国自动化及两化融合市场中,力控科技以其独有技术优势赢得了85%的中国工业500强企业的支持,包括中国石油、中国石化、神华集团、河北钢铁、延长石油、中国化工集团、中船重工、新奥燃气等,是中国智能制造自主装备当之无愧的生力军。