【文章導(dǎo)讀】：項(xiàng)目于2018年上半年至2019年上半年在英德市某茶葉莊園智能生產(chǎn)車(chē)間開(kāi)發(fā)實(shí)施共兩期項(xiàng)目，屬于傳統(tǒng)SCADA類(lèi)項(xiàng)目，項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要包括對(duì)生產(chǎn)車(chē)間加裝若干個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)指定工藝車(chē)間的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等。同時(shí)，通過(guò)對(duì)各工藝車(chē)間的各生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)連接，并與上位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)形成局域網(wǎng)，將典型的生產(chǎn)工藝參數(shù)、環(huán)境狀態(tài)參數(shù)匯總至上位機(jī)系統(tǒng)，最終通過(guò)上位機(jī)反饋的環(huán)境狀態(tài)值，對(duì)車(chē)間的環(huán)境加以調(diào)節(jié)，如降溫、除濕、加濕等動(dòng)作。

 

 

茶葉生產(chǎn)車(chē)間數(shù)據(jù)采集解決方案

 

 

項(xiàng)目背景

時(shí)代發(fā)展日新月異,不同領(lǐng)域和行業(yè)正在面對(duì)前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。經(jīng)濟(jì)格局的變化,企業(yè)組織紛紛找尋自身的改革路線,制定新的發(fā)展戰(zhàn)略。近年來(lái)，我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展，據(jù)茶葉流通協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)國(guó)內(nèi)茶葉內(nèi)銷(xiāo)量(不含進(jìn)口茶)達(dá)到191.05萬(wàn)噸，年增長(zhǎng)9.35萬(wàn)噸，增幅5.15%，增長(zhǎng)迅猛，在增長(zhǎng)背后，茶葉企業(yè)正面臨著生產(chǎn)智能與流程再造的難關(guān)。

傳統(tǒng)制茶工藝極其依賴(lài)人工進(jìn)行制茶，一條生產(chǎn)線往往配備15名至20名工人，茶葉生產(chǎn)過(guò)程中由于工人接觸而造成的污染也難以避免，這種方式生產(chǎn)效率低且產(chǎn)茶質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本頗高。所以現(xiàn)代化的茶廠，多采用了自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備，以減少這種現(xiàn)象，但是只從設(shè)備上去改進(jìn)，其所帶來(lái)的提升是不夠的，缺乏海量數(shù)據(jù)對(duì)工藝、質(zhì)量的分析挖掘，同樣無(wú)法保證產(chǎn)出茶葉的高品質(zhì)、低成本，也不足以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的生產(chǎn)改善。

項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目的主要建設(shè)內(nèi)容包括：車(chē)間環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)發(fā)功能。

本項(xiàng)目需要新增茶葉生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境溫濕度傳感器，并將車(chē)間生產(chǎn)設(shè)備PLC與環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)通信，通過(guò)局域網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備與上層系統(tǒng)之間的信息交互，典型生產(chǎn)工藝參數(shù)、環(huán)境狀態(tài)參數(shù)能夠被匯總至上位機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)上位機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用功能的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)諸如：環(huán)境狀態(tài)值展示，對(duì)車(chē)間的環(huán)境加以調(diào)節(jié)，如降溫、除濕、加濕等功能。一些重要數(shù)據(jù)還需要支持轉(zhuǎn)發(fā)到MES系統(tǒng)，通過(guò)MES系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成具體的生產(chǎn)計(jì)劃，指導(dǎo)生產(chǎn)進(jìn)行的同時(shí)提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)。

價(jià)值與亮點(diǎn)

方案亮點(diǎn)

該解決方案采用完全由力控元海主研發(fā)的ForceControl系列軟件產(chǎn)品作為核心，該產(chǎn)品內(nèi)置了多種通訊協(xié)議，如OPC、ModBus、主流PLC通信協(xié)議等等眾多標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，且提供與多種主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)交互的鏈接程序，適配SQL語(yǔ)句規(guī)則，還支持接口和協(xié)議的定制開(kāi)發(fā)。使用該產(chǎn)品的解決方案，能夠支持?jǐn)嗑€重連和續(xù)傳，且通訊故障后具備自動(dòng)恢復(fù)功能，能夠最大程度的保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的完整性。從項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和運(yùn)維的角度來(lái)看，該產(chǎn)品采用組態(tài)式的開(kāi)發(fā)方式，無(wú)需單獨(dú)訂制，能夠有效提升開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)周期與難度，降低項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本，最終提高整體效益。

方案價(jià)值

通過(guò)本解決方案的應(yīng)用，管理者能夠準(zhǔn)確的根據(jù)環(huán)境實(shí)時(shí)信息去調(diào)整環(huán)境狀態(tài)，將環(huán)境控制到最有利于生產(chǎn)的狀態(tài)下，以此提升茶葉的品質(zhì);通過(guò)對(duì)生產(chǎn)參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)且深入的分析，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同季度的茶葉制作工藝進(jìn)行合乎時(shí)宜的調(diào)整，以此優(yōu)化不同品類(lèi)茶葉的質(zhì)量;通過(guò)將數(shù)據(jù)傳至MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)就能夠制定更加具體且貼合商務(wù)、市場(chǎng)需求的生產(chǎn)計(jì)劃，將企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平同步提升，以獲得有利的市場(chǎng)地位。

解決方案

設(shè)計(jì)概述

本系統(tǒng)以ForceControl軟件為核心，將車(chē)間生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備與本地及云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，整體劃分為三大部分：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、采集轉(zhuǎn)發(fā)。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)：通過(guò)對(duì)各工藝生產(chǎn)車(chē)間加裝環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，滿足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基本要求。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)：將全廠各車(chē)間的生產(chǎn)設(shè)備控制器、環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置接入到生產(chǎn)局域網(wǎng)中，并通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)將各設(shè)備數(shù)據(jù)采集至上位機(jī)系統(tǒng)。

采集轉(zhuǎn)發(fā)：通過(guò)力控ForceControl組態(tài)軟件，將車(chē)間的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理，并轉(zhuǎn)儲(chǔ)至云端關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，為MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源。

系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)框架包括底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集、通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)上云等三級(jí)架構(gòu)，如下圖所示：。

系統(tǒng)功能

采用本解決方案所建設(shè)的項(xiàng)目，能夠有效的提升茶葉生產(chǎn)效率，優(yōu)化茶葉的整體品質(zhì)，并合理降低企業(yè)成本。其主要功能如下：

車(chē)間環(huán)境監(jiān)控

通過(guò)在車(chē)間加裝環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)設(shè)備、傳感器等，SCADA平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)獲取不同工藝車(chē)間不同位置的溫度與濕度信息，同時(shí)對(duì)這些信息進(jìn)行可視化。管理人員根據(jù)系統(tǒng)中獲取的溫度、濕度值就能夠?qū)?chē)間的空調(diào)、加除濕器進(jìn)行實(shí)時(shí)的精準(zhǔn)調(diào)控，使得對(duì)應(yīng)車(chē)間的溫度、濕度能夠與正在生產(chǎn)的茶葉所需工藝進(jìn)行匹配，從而提高產(chǎn)茶效率。

過(guò)程及分析

SCADA平臺(tái)通過(guò)實(shí)時(shí)獲取各車(chē)間(萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥)各生產(chǎn)工序的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，將生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際生產(chǎn)狀況進(jìn)行直觀且系統(tǒng)的呈現(xiàn)，便于管理人員實(shí)現(xiàn)集中管控、合理調(diào)度。

對(duì)于已生產(chǎn)完成的產(chǎn)品批次，系統(tǒng)能夠通過(guò)結(jié)合管理人員主觀上的判斷(如：茶葉質(zhì)量、口感的判斷)，以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史分析，為管理人員提供優(yōu)化生產(chǎn)工藝，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升的科學(xué)依據(jù)。

數(shù)據(jù)上云、MES

生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)最終會(huì)上傳至云端數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果會(huì)體現(xiàn)在置于企業(yè)門(mén)戶的生產(chǎn)看板，通過(guò)這種方式能夠有效的提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及企業(yè)社會(huì)信譽(yù)。此外，該系統(tǒng)還支持根據(jù)銷(xiāo)售的實(shí)際訂單去制定具體的生產(chǎn)計(jì)劃，以此確保生產(chǎn)的有序，提高生產(chǎn)的效率及管理上的規(guī)范化程度。

技術(shù)提取

技術(shù)特性

擁有可靠的工業(yè)通訊設(shè)計(jì)，支持通過(guò)串口、網(wǎng)口、Wi-Fi、ZigBee、移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等方式與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)通訊;

擁有數(shù)千種通訊驅(qū)動(dòng)程序，支持與國(guó)內(nèi)外主流的PLC、SCADA、DCS、PAC、IPC等設(shè)備的通信與聯(lián)網(wǎng);支持?jǐn)嗑€重連和續(xù)傳，通訊故障后具備自動(dòng)恢復(fù)功能;

強(qiáng)大的編譯及運(yùn)算引擎，采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的腳本編譯環(huán)境，支持腳本在線調(diào)試;

類(lèi)“Basic”語(yǔ)言環(huán)境，提供面向?qū)ο缶幊谭绞剑С謼l件動(dòng)作、數(shù)據(jù)改變動(dòng)作、窗口動(dòng)作等;

兼容多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，支持市面上主流的MicrosoftSQLserver、Oracle、MySQL等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù);

相關(guān)產(chǎn)品

本系統(tǒng)采用力控自主研發(fā)的ForceControl軟件產(chǎn)品，產(chǎn)品詳情可訪問(wèn)如下網(wǎng)址進(jìn)行查閱：

工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl

 

 

 

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動(dòng)感 力控元海 ：廣州力控元海信息科技有限公司 簡(jiǎn)介

 

 

廣州力控元海信息科技有限公司 是力控科技集團(tuán)旗下子公司，以廣州為核心，下設(shè)武漢、長(zhǎng)沙、廈門(mén)三個(gè)辦事處，全面負(fù)責(zé)華南、華中地區(qū)市場(chǎng)開(kāi)拓與維護(hù)。

立足基礎(chǔ)，不斷尋求創(chuàng)新與發(fā)展。元海在全力推廣力控科技集團(tuán)產(chǎn)品HMI/SCADA自動(dòng)化軟件、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)挖掘、先進(jìn)制造及工業(yè)控制系統(tǒng)安全外，逐步推出了自有產(chǎn)品線，包括手機(jī)端的FCapp，基于數(shù)字孿生的工業(yè)3D可視化平臺(tái)，MES智能制造執(zhí)行系統(tǒng)，WMS智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，EAM設(shè)備管理系統(tǒng)，工業(yè)能源管理平臺(tái)等，各個(gè)產(chǎn)品線皆有成熟的行業(yè)應(yīng)用實(shí)例。而其中的MES，WMS，EAM這三大系統(tǒng)產(chǎn)品在2020年初入選了由廣東省工業(yè)和信息化廳發(fā)起的”‘眾志成城，抗擊疫情‘廣東省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商助力企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)“的產(chǎn)品應(yīng)用名單，為制造業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)貢獻(xiàn)綿力。

齊心協(xié)力，眾志成城。力控科技集團(tuán)先后參與了多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)大型兩化融合項(xiàng)目的規(guī)劃、咨詢(xún)與總體設(shè)計(jì)，參與起草了多個(gè)專(zhuān)業(yè)與行業(yè)規(guī)范，引領(lǐng)著相關(guān)行業(yè)向智能化新時(shí)代的邁進(jìn)。而力控元海在母公司的帶領(lǐng)下，在矢志不渝地追求工業(yè)自動(dòng)化及信息化自主裝備的強(qiáng)國(guó)之夢(mèng)的同時(shí)，為智能制造、中國(guó)創(chuàng)造提供核心平臺(tái)軟件及解決方案，該解決方案滿足了數(shù)字化車(chē)間、數(shù)據(jù)挖掘及決策支持、專(zhuān)家系統(tǒng)、人工智能、智能工廠、集團(tuán)管控等多層次的需求。以工廠模型為核心的全集成信息化系統(tǒng)是按照“數(shù)據(jù)——>信息——>知識(shí)——>經(jīng)驗(yàn)——>智慧”這五個(gè)梯度逐次進(jìn)階來(lái)構(gòu)架。

廣州總部辦公地址設(shè)在國(guó)家高新軟件產(chǎn)業(yè)基地，擁有超過(guò)20項(xiàng)軟件與系統(tǒng)產(chǎn)品著作產(chǎn)權(quán)的力控元海，于2016年通過(guò)廣東省政府認(rèn)定為高新科技企業(yè)認(rèn)定，2019年通過(guò)廣州市“兩高四新”企業(yè)認(rèn)定。處于發(fā)展上升期的力控元海，目前在職員工70+，團(tuán)隊(duì)整體年輕有活力，員工以85后、90后為主。對(duì)于文化，我們崇尚拼搏與創(chuàng)新；對(duì)于人才，我們求賢若渴。在母公司支持下，力控元海將集結(jié)資深專(zhuān)家與行業(yè)新秀，不斷優(yōu)化產(chǎn)品，使之更貼合工業(yè)4.0發(fā)展。同時(shí)，熱切歡迎行業(yè)專(zhuān)家或有志于工業(yè)自動(dòng)化方向發(fā)展的新秀加入，攜手公司，共同發(fā)展。