工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统的实践

民爆库

工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统的实践吴明胜 唐胜 唐书生 吴艳艳重庆顺安爆破器材有限公司1.引言为落实民爆行业技术进步指导意见要求，准确即时采集生产线下线产量信息，重庆顺安公司研发了工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统。该系统采用传感自动计数、嵌入式触摸屏二次开发、PLC控制器、工业以太网、SQL数据库、C++等技术对工业炸药生产线下线产量信息进行自动采集、箱数量及品种信息与产量信息自动转换、实时网络传输、上传与备份以及产品出入库信息的采集、转换、网络传输、及时上传与备份。实现了自动对传感计数器故障、传输网络及后台故障进行自诊断，异常时现场及控制室平台报警提示；同时后台管理系统自动收集前端采集到的信息，在主界面上实时显示当前产品的下线箱数、产量、规格以及当天累计生产箱数与产量、规格。该系统的应用有利于工业炸药成品、废品、不合格品的数量管理，同时也实现了工业炸药生产线下线产品数量信息化管理。目前，工业炸药产量信息、出入库及库存信息采集尚处在由人工统计填报阶段，为实现在线、实时、自动获取下线产品产量信息和及时获取入库、出库、库存信息，简化工作流程，提高效率，杜绝人为主观错误，本文综合利用对工业炸药成品下线时的箱传感自动计数、触摸屏二次开发、数据库、“条码”转换等技术来实现。2. 系统原理简介2.1 系统逻辑关系该系统中，在炸药成品箱包装工房与上车平台之间的运输皮带处安装对射式防爆计数光电传感器，现场设置7吋触摸屏进行产品品种切换、当前品种下线箱数显示以及当天累计产品下线箱数和产量，现场LED显示屏实时显示当天产品下线累计箱数及产量，PLC逻辑控制器进行输入/输出等逻辑运算，通过网络将该信息自动传输到车间二级管理平台，同时自动将该数量信息转换为产品产量信息（每一箱对应一个条码信息），并接入网络进行信息传输与共享，从而实现在线、实时、自动上传产品产量信息。下线的成品装车后经中转运输车到达指定库房时，库房管理人员现场核实入库品种、数量（箱数）后，利用在线产量信息共享，在库房出入库信息管理平台软件按钮确认所需的入库号、数量、品种，当天及时上传产品的入库信息（条码信息）；根据该入库信息同时生成库存信息报表；当出库时，库房管理人员现场核实出库品种、数量（箱数）后，利用出入库信息管理平台的库存信息报表，软件按钮确认库号、数量、品种、销售目的地，当天及时上传产品的出库信息（条码信息）。出库到民爆公司的库房信息流转按照现行模式入库、出库，如民爆公司库房安装本系统软件后可实现当天及时网络上传产品出入库信息。系统逻辑框图见图1所示。图1 系统逻辑框图2.2 工作原理2.2.1 系统计数原理通过以1个炸药成品箱为信息采集单元，在炸药成品箱运输皮带与中转车上车处安装具有冗余功能（确保计数准确）的对射式防爆计数光电传感器自动采集成品箱数量信息，PLC逻辑控制器根据1个成品箱对应24Kg产量的关系，将采集到的开关量信号自动换算成当前品种下线产品的生产量（箱数×质量/箱=产量）以及当天累计生产总量，并通过现场触摸屏及LED显示屏实时显示当前产品数量、产量及当天累计生产总量信息。同时通过以太网自动将采集到的信息实时传输到车间二级管理平台进行记录、储存及显示，该数据按网络权限实现共享。当更换生产产品品种时，现场人员可在触摸屏上按管理权限及时对产品品种进行切换。2.2.2 信息处理原理车间二级信息管理平台作为产品信息处理平台，实现了生产产品下线数据信息自动转换、记录、储存与上传。能够自动收集前端采集到的信息，并在系统平台主界面上实时显示当前产品的下线箱数、产量以及当天累计生产箱数。利用SQL数据库的特性，系统自动将记录、储存的成品箱数量（箱数）、产品品种信息进行条码实时转换。即前端对射式防爆计数传感器采集到一个成品箱，管理平台对应该品种自动生成1个条码，并储存于数据库中，每个成品箱对应1个“条码”，该条码信息包括生产点代码、采集点代码、品种代码、采集时间、成品箱序号等29位代码，同时将该信息实时上传至网络与出入库信息管理平台共享；并上传至一级监控中心监管平台及上级主管部门。出入库信息管理平台作为产品出入库信息处理平台，实现了生产产品出入库数据信息采集、记录、传输与上传。根据出入库管理平台信息与车间二级管理平台信息共享，即出入库管理信息平台有相应中转车运输产品的产量信息报表的原理，下线的成品箱装车后经中转运输车到达指定库房时，库房管理人员现场核实入库数量（箱数）、品种、下线点名称、库号后，利用车间二级信息管理平台共享生产产量信息报表，在出入库信息平台上软件按钮确认所需的入库号、数量、品种，同时生成入库“条码”信息。根据入库信息同时生成库存信息报表，当产品出库时，库房管理人员现场核实出库数量（箱数）、品种、出库号后，利用信息管理平台的库存信息报表，软件按钮确认库号、数量、品种、销售对象，同时生成出库“条码”信息，当天及时将产品的入库、出库、库存信息上传至一级监控中心监管平台及上级主管部门。出库按钮选择分为所销售的民爆公司、企业内部待检、抽检等选项，以满足下线成品统一入库、出库按成品所到达目的地不同的管理需要。产品出入库的“条码”信息包括下线信息代码、储存点代码、采集时间、入/出库时间等43位代码。管理人员及库管员可按各自权限实时查询各库房内的入库、出库、库存产品数量、品种信息及所属库房的上述累计信息，即产品实时出入库数量统计表。2.2.3 信息传输原理工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统采用了Client/Server（客户端/服务器）与Browser/Server（浏览器/服务器）混合的多层信息交互模式，基于SQL Server进行数据库开发，将该系统中的各关键数据信息保存到数据库中，通过网络在采集终端与服务器之间实现数据的传输与共享。车间二级信息管理平台自动读取前端传感采集到的信息，与下线产品信息同步生成生产产量信息报表并存储于数据库中，通过生产产量信息与出入库信息网络共享的原理，出入库信息管理平台根据生产产量信息报表进行相应入库、出库操作，生成产品入库、出库条码信息，同时生成库存信息报表，所有信息储存于数据库中，数据库系统禁止对数据进行更改，保证了数据的真实性。系统将生产产品产量信息实时、在线、自动传输至一级管理平台与上级主管部门，产品出入库信息及时传输至一级管理平台与上级主管部门。上传数据信息通过网络数据的传输可分别在二级管理平台、一级监控中心监管平台以及行业信息监管平台或手机按权限登录查询，登录进入后，按照智能型的软件按钮和操作手册可简便地进行阅读、查询。3.系统采取的技术路径工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统主要由前端信息采集、管理平台对信息的处理以及信息共享与传输三个部分组成。系统主要采用了传感自动计数、嵌入式触摸屏二次开发、SQL数据库与条码转换等技术路径。3.1传感自动计数在炸药生产线装包工房至中转台成品运输皮带终端处安装的对射式防爆计数传感器固定在传输皮带两侧，一个发射红外线、一个接受红外线，炸药成品箱从中间通过遮挡到红外线时，计数器就会感知到信号并进行计数，通过PLC进行逻辑运算（产量=箱数ｘ质量/箱），并在LED显示屏上显示当前下线箱数与产量。3.2 触摸屏开发采用嵌入式触摸屏的开放性对触摸屏进行二次开发，使当前产品信息、下线箱数与产量完全展示在触摸屏上便于观察，同时实现炸药品种切换、记录、网络传输等功能。3.3 SQL数据库与条码转换利用SQL数据库的庞大容量特性，车间二级管理平台通过以太网将读取到的信息以“条码”形式按实际生产时间顺序储存到数据库中，实现了当前端计数传感器采集到成品箱数量时，车间二级管理平台对应生成该成品箱的条码信息，同时进行信息处理与存储。该平台与出入库管理平台共享此数据，数据库系统禁止对数据进行更改，保证了数据的真实性；根据需要，该数据可以长期保存（如1年以上）。4.数据的生成与运用工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统通过采用传感自动计数、PLC控制器、嵌入式触摸屏二次开发、SQL数据库、工业以太网等技术，实现对工业炸药生产线产量信息进行自动采集、箱数量及品种信息与产量信息自动转换、实时网络传输、上传与备份以及产品出入库信息的采集、转换、网络传输、上传与备份。4.1 数据的生成利用数据库的庞大容量特性，当前端对射式防爆计数传感器采集到成品箱数量时，车间二级管理平台对应该品种自动生成1个条码，并储存于数据库中，即每个成品箱对应1个“条码”，该条码信息包括生产点代码、采集点代码、品种代码、采集时间、成品箱序号等29位代码，同时将该信息实时上传至网络与出入库信息管理平台共享，并上传至一级监控中心监管平台及上级主管部门。4.2 数据的运用通过对网络传输的上传数据信息进行共享，可分别在二级信息管理平台、一级监控中心监管平台、行业信息管理平台或手机按权限登录查询。系统预留了网络接口和485通讯接口，可以接入企业的信息管理平台或ERP系统管理平台，有利于民用爆炸物品的管理。5.系统试运行情况重庆顺安公司工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统经过半年的试运行，能够实现对下线产品信息进行自动采集、箱数量及品种信息与产量信息自动转换、实时网络自动传输、上传与备份以及产品出入库信息的采集、转换、网络传输、及时上传与备份的功能。下线产品信息与出入库信息已上传至公司一级监控中心监管平台，便于公司统一集中管理。该系统具有结构简单、性能稳定、操作方便、成本较低、便于管理与维护等优点，相对于电子标签或条码计数系统而言，克服了生产现场贴条码、读写条码等效率低、运输中转过程中条码易损坏的缺点。简化了工作流程，提高了工作效率和工作质量，有效避免人为主观错误。系统的应用对工业炸药成品、废品和不合格品的数量管理更加规范，同时也实现了工业炸药生产线下线产品数量信息化管理。6.结束语民用爆炸物品行业“十二五”发展规划指出，要加快信息化技术改造，强化信息化建设。而工业炸药下线产量信息自动采集及管理系统的应用进一步提升了企业信息化管理水平，为产品研发、制造、管理等应用系统的运行提供安全可靠的支撑平台。同时也推进民爆行业的科技进步和社会发展以及新技术、新方法的运用，提高科学管理和技术创新水平，更为后期民爆行业制定相关技术条件提供数据支撑。
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