工艺参数采集调研流程及原理PPT课件

工艺参数调研流程,1,.,目录,01,调研流程,采集调研基础点,02,03,采集基础原理,04,明确调研目标,现状及维护,05,2,.,目录,01,明确调研目标,3,.,1明确调研目标,1.1明确客户需求：1、明确调研工序、工艺参数温度、湿度、压力值；2、参数采集类型计数型：离散型数据：压力值(每次压接过程的最大值）；计量型：连续型数据：炉温（3-4小时里连续温度值）；3、参数采集上来的用途用于展示、历史记录、存储、超差报警、反向控制;用于追溯：采集要求更高，因为采集的工艺参数要和追溯码绑定。例如单件追溯，一个追溯产品码绑定一个工艺参数。追溯采集方法：（1）时间点：是将本件产品加工时间点所采集的参数值和码绑定；（2）标志位法:与设备交互，在产品加工前或加工后，发送一个标志位（0或1）通知采集器采集参数值，并和追溯码绑定。经常会涉及软硬件改造（咨询包宏亚）；,4,.,1明确调研目标,1.2参数的具体位置,加工设备、检测设备,分析客户需求明确工艺参数,仪器仪表,PLC,数控系统加工中心数控机床单片机,工控机、服务器,硬件,软件,（EXCEL、TXT）,硬件,软件,设备按功能分为两类：（1）加工设备;（2）非加工设备（即检测设备），如：地磅、电表、环境参数监测；这两大类设备中，无论是数控系统、PLC、仪表、工控，还是其他类型，对于采集方式来说，都可以列入硬件类采集、软件类采集两类；,参数对应设备找到具体位置,5,.,采集调研基础知识点,02,6,.,2.1硬件接口与通信协议,硬件接口是物理接口，对应的是物理层调研时，优先选择拍照记录一般接口上都标注接口类型特殊外观，无法识别时，咨询硬件人员，以下为常见示意图：,RS232,RJ45,RS485,RS232(公头母头),RS485一般为双线,7,.,2.1硬件接口与通信协议,通信协议连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络语言协议例:Modbus、Melsec-Q大多数协议可以适用于以上三个硬件接口,硬件接口,通信协议,通俗区分：,8,.,2.2上位机与下位机,工控机,场景示例1,上位机与下位机是相对而言的：上位机：人可以直接发出操控命令的计算机例如：工控机、PC下位机：直接控制设备，获取设备状况,码值信息,工艺参数,PLC,9,.,2.2上位机与下位机,场景示例2,检测数据,二维码信息,人员信息,RFID,下位机,上位机,工控机,场景示例3,服务器,终端,读码器加工设备,下位机,上位机,加工设备和读码器将工艺参数和码值信息传给终端，这时终端是上位机，加工设备和读码器是下位机,工控机中的文件数据传入服务器，这时服务器是上位机，工控机是下位机,10,.,2.3终端采集与客户PLC采集的区别,客户PLC其他外挂PLC,客户工控机,服务器,终端和采集器配套使用；采集器：节拍、加工数量、设备状态、锁机；客户PLC其他外挂PLC：与终端通讯，采集工艺参数；,终端,生产数据,生产工单,采集器,节拍加工数设备状态,工艺参数,文件类型采集,11,.,采集调研流程,03,12,.,3.1硬件类采集调研流程,分析调研目标,确认相关参数具体位置对应设备,硬件接口类型,有无通讯口,设备改造,有,无,确认通讯协议,终端配置,是否支持,协议开发,是,否,设备型号、数量,硬件接口（RS232、RS485或RJ45）,通讯协议(eg:Modbus、Melsec-Q）,其他信息(设备IP、端口和地址，采集变量的地址等）,换仪表、加模块请求专家,硬件连接,（1）调研时，优先选择拍照片记录；（2）若有新通讯协议，则需要记录完整的文档资料：通讯协议格式（3）有通讯口，但是被软件加密或禁用，且软件无法解决，也需要设备改造,13,.,3.2文件类采集调研流程,主要特征：工艺参数经常以某种文件格式存储，且文件内容被设备软件实时更新；更新方式有：插入更新，覆盖更新；调研步骤：（1）首先是明确调研目标（2）查找出相关文件所在设备、具体位置；（3）确认文件格式（4）拷贝文件+记录相关路径文件地址（路径）需要考虑：文件路径是否固定，如果不固定，则考虑是否有规律；客户文件数据更新频次：如果客户是1天更新一次，我们1秒采集一次并无作用；（5）判断文件是否可以读取如果文件格式为Exceltxt，一般可以读取；如果无法读取：通知厂家升级；请求研发支持；,明确调研目标,确认相关参数文件对应设备,确认文件格式,有无数据库,数据库对接,有,无,记录存储路径,判断能否读取,是,配置协议,否/无法判断,开发支持,14,.,采集小程序应用场景示例,3.2文件采集示例,生产工单,生产数据,码值信息,工艺参数,PLC,工控机,服务器,CSV小程序,CSV小程序,CSV程序位置选择：CSV优先选择放在客户的工控机；优点：如果客户服务器故障，责任较小；如果放在服务器，风险更大；具体方案，要根据配置来设计；,CSV小程序作用：读客户Access、SQLServer、MySQL、文件中的数据，转换为可以用的数据；文件类采集多为定制开发；,15,.,3.3调研情况分析,16,.,3.4调研结果报告,17,.,3.5案例一:采集（地秤）称重值,（1）前期明确了调研目标：采集称重值；（2）调研了硬件接口、通信协议等；认为都没问题；但是后期发现，客户需求是把称重值和对应的车牌号绑定，问题是如何把采集的称重值与对应的车牌号绑定起来？这一点在前期采集调研时并未关注；提出两条解决方案：设备改造：通知客户更换地磅秤，自动将称重值和车牌号绑定；软件定制：开发交互窗口，手动输入车牌号，将车牌号和称重值绑定；,经验总结：现场调研前，首先明确客户需求，即要明确采集参数类型，又要知道参数用途；虽然调研有一定步骤，但采集调研和方案设计要结合现场情况，抓住现实需求；,18,.,3.5案例二:炉温采集,（1）调研目标：采集参数:(炉)温度值；硬件数量：炉子个数；（2）按调研流程将硬件设备类型、接口类型都调研完成；项目后期发现一个问题：客户需求的温度值，不是一个炉子一个温度值，而是一个炉子需要采集十个温度值；项目成本和采集点的个数密切相关，影响服务器存储空间和数据处理压力：签合同前，采集点数量统计错误，直接影响项目报价和实施难度，合同签订后，才发现这个问题，造成项目异常被动。,经验总结：明确客户需求，尤其注意参数种类和采集点数量，有时客户自己也不知道需要采集哪几类参数、采集点的数量；考虑是否有必要积极挖掘客户痛点（即多采集几个变量），引导用户需求（放弃采集某些实施困难、价值不大的参数）；注意：工艺参数和设备绑定，产品与工艺参数绑定,采集点,19,.,3.5案例二:炉温采集,我们支持工艺参数和设备绑定，客户需求是产品与工艺参数绑定,采集点4,采集点3,采集点2,采集点1,采集点5,产品流动方向,采集点4,采集点3,采集点2,采集点1,采集点5,温度值,时间,0,24,12,采集点1,温度值,某工件加工时刻,采集点3,采集点5,采集点4,采集点2,图二某工件在每个采集点加工时的温度值,0,234,图一设备（采集点）24小时温度值变化,20,.,其他,注意采集瓶颈，例：海亮现场有一台终端，它的作用只有采集，其他功能都不用，因为卡顿；一个终端对应一台客户加工设备，一台加工设备采集多个采集点时，就需要注意采集瓶颈。采集瓶颈与RS485采集和以太网采集有关，更和通信协议、加工设备有关，具体可咨询；，熟悉数控机床的采集硬件采集是1秒采集一次，个别微妙级采集的设备，暂时不支持。采集结构模型尚有缺陷，通过大家调研，来逐渐完善的采集系统比较稳定，有优势一台设备采集容易，千万台设备采集，困难。不同通信设备，不同数据通信协议，采集把不同设备的不同通信协议下的不同数据全部采集起来采集信息异常如何发现？（1）目前方法，看日志；（2）后期会实现：现场采集异常自动上报，远程可以监控异常，并且远程控制；,21,.,采集基础原理,04,22,.,现状及维护,05,23,.,5.1采集现状分析,开发实时远程采集调试系统的意义数据采集是工厂物联网的基础。没有数据就没有一切。由于我们需要监控的采集设备分布较广，有很多现场的环境、工厂的管理制度等受到时空的限制，要拿到实时数据较困难。现在我们采集设备或终端设备一旦出现问题，开发人员必须出差才能解决。主要原因，我们不知道为何出错，没有实时数据作支撑。实施人员就更头痛了。我们要面对数百种仪表，几十种接口协议，如果实施人员没有一定的专业知识，极容易出错，为了减少无故的出错率,同时也减少查阅技术文档的时间，目前分析纠错极为困难。为取得实时在线数据，任何通信都需要有可靠的调试手段及调试工具。,MOIT采集现状分析通过数据库交互数据实时性较差依赖了中间层远程调试困难快速响应慢调试超限额响应慢过程异常响应慢设备异常响应慢,24,.,5.13工艺参数设置流程,25,.,5.14工艺报警规则,工艺报警规则：当某台设备的工艺监控值低于下界值，下控值或高于上界值，上控值时采生报警并上报。,工艺路线设备类型定义工艺报警,工艺报警规则,报警,设备变量规则,报警,基础变量规则,报警,无（退出）,继承上级报警,继承上级报警,继承上级报警,26,.,5.15工艺异常条件,异常条件设置分为2类：单点控制和多点控制。（这里单点和多点对样本来说的）单点控制：单侧控制、双侧控制、图形区域控制。单侧控制：有一个最大值或者最小值。越线则为异常。（已完成）双侧控制：有一个最大值和最小值，不在这个区间内为异常。（已完成）图形区域控制：单侧控制或者双侧控制的控制线随着时间变化的。如阻尼控制。多点控制：趋势控制、分布控制，一侧控制。趋势控制