王亞光

摘要：江西中煙井岡山卷煙廠于2016年完成易地技改并于年底投入生產(chǎn)。制絲車間共有13個(gè)工藝段，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要由西門子S7-400 PLC控制，生產(chǎn)過(guò)程所需的參數(shù)及設(shè)備、質(zhì)量數(shù)據(jù)是通過(guò)服務(wù)器來(lái)進(jìn)行下發(fā)與采集，并在監(jiān)控、管控兩個(gè)子系統(tǒng)中呈現(xiàn)。試生產(chǎn)期間，車間、品管、生產(chǎn)等部門對(duì)制絲生產(chǎn)的多次考核過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)展現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)無(wú)法滿足對(duì)質(zhì)量、設(shè)備、制造能力等方面的需求分析。為此，井岡山卷煙廠信息科相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)出一套制絲集控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)出系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配所選時(shí)間內(nèi)段生產(chǎn)的批次號(hào)，自行設(shè)定數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔等功能，全方位滿足職能部門的需求，大大提高了原始數(shù)據(jù)的利用率。

Abstract： China Tobacco Jiangxi Industry LLC. Jinggangshan Cigarette Factory completed the ex-situ technical transformation in 2016 and put it into production at the end of the year. There are 13 process sections in the cut tobacco making workshop， and the field equipment is mainly controlled by Siemens S7-400 PLC. The parameters， equipment and quality data required in the production process are distributed and collected through the server， and presented in the monitoring and control subsystem. During the trial production， the workshop， quality control， production and other departments have repeatedly evaluated the production of cut tobacco， and found that the data displayed by the original system cannot meet the needs of quality， equipment， and manufacturing capacity. To this end， the relevant technical staff of the Information Section of Jinggangshan Cigarette Factory has developed a real-time data export system for the centralized control of cut tobacco production. This system can automatically match the batch number produced in the selected time period and set the time interval for data collection. The function fully meets the needs of functional departments and greatly improves the utilization rate of original data.

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù);自動(dòng)導(dǎo)出;利用率

Key words： data;automatic export;utilization

中圖分類號(hào)：TS43;TP274+.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）10-0211-03

1? 問(wèn)題背景

2016年10月，井岡山卷煙廠制絲車間開(kāi)始中試生產(chǎn)浙江中煙“雄獅”葉絲。由于設(shè)備剛剛安裝調(diào)試完成，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性還不高，面對(duì)即將來(lái)臨的正式合作生產(chǎn)，要在短時(shí)間內(nèi)將設(shè)備調(diào)試到最佳狀態(tài)，保障產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)量無(wú)法滿足品管部門對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的分析，如圖1-圖2所示。

結(jié)合圖1和圖2中可以看出：

①原系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)僅限于每個(gè)工藝段下的單個(gè)參數(shù)，而且數(shù)據(jù)采樣間隔為30s/數(shù)據(jù)，通過(guò)查看程序，發(fā)現(xiàn)每一行的數(shù)據(jù)不是瞬時(shí)值，而是30s內(nèi)的平均值、最大值、最小值。即報(bào)表中的數(shù)據(jù)已不是原始數(shù)據(jù)，若對(duì)這些數(shù)據(jù)再進(jìn)行加工分析，則分析結(jié)果將產(chǎn)生較大的誤差。而圖2中，數(shù)據(jù)采集的頻率最高可達(dá)1ms/個(gè)，而B1611XSH001烘絲工單工單內(nèi)風(fēng)選后出料水分最多可產(chǎn)生5400000條，公司來(lái)我廠指導(dǎo)生產(chǎn)時(shí)提出數(shù)據(jù)分析采用采點(diǎn)頻率隔是每10s一個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)本工單即540條數(shù)據(jù)，而報(bào)表中僅采集了186條，數(shù)據(jù)利用率僅34.44%;

②報(bào)表僅對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)（平均值、最大值、最小值），對(duì)于一些能體現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)（SD值、E值等）并沒(méi)有直觀反應(yīng)，在系統(tǒng)其他功能模塊中統(tǒng)計(jì)的也不全面;

③報(bào)表提供的導(dǎo)出功能僅提供了PDF格式，導(dǎo)出后無(wú)法人工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)利用率低。

從上述分析可以看出，當(dāng)時(shí)車間及各部門對(duì)制絲集控系統(tǒng)采集上的數(shù)據(jù)利用率極低，未能較好的利用信息化手段對(duì)工藝質(zhì)量和制造過(guò)程進(jìn)行精確分析，還在一定程度上造成了資源浪費(fèi)。

2? 處理手段

為此，技術(shù)人員提出若干種解決方案，包括報(bào)表重新開(kāi)發(fā)、搭建新的數(shù)據(jù)導(dǎo)出軟件、重新配置生產(chǎn)過(guò)程彩虹圖等。

2.1 方案確定

考慮到系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性，職能部門技術(shù)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，認(rèn)為若能研發(fā)一套快速導(dǎo)出集控系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的軟件，既能較快地解決制絲集控系統(tǒng)數(shù)據(jù)浪費(fèi)的問(wèn)題，又不給原系統(tǒng)造成額外的負(fù)擔(dān)。

借鑒制絲集控系統(tǒng)原有的框架，技術(shù)人員制定出相應(yīng)的解決方案：在當(dāng)前所擁有的軟硬件資源，不影響制絲集控系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，利用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易的數(shù)據(jù)導(dǎo)出軟件，進(jìn)行發(fā)布后在桌面生產(chǎn)客戶端。方案圖如圖3所示。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境是VS2012 C#語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)流程圖如圖4。

然后制定業(yè)務(wù)流程，業(yè)務(wù)流程開(kāi)發(fā)以操作方便，提高信息量為總體要求，預(yù)期的結(jié)果是用戶通過(guò)軟件能夠簡(jiǎn)潔、方便地導(dǎo)出個(gè)性化的數(shù)據(jù)，故根據(jù)上述要求，大致制定了如圖5所示的業(yè)務(wù)邏輯。

業(yè)務(wù)邏輯明確之后，進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

2.2.1 搭建項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境

新建一個(gè)C#項(xiàng)目，在VS2012軟件中新建相關(guān)項(xiàng)目，命名為“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)出”，如圖6。

2.2.2 連接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

制絲線生產(chǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是通過(guò)Intouch軟件連接、保存，因此本項(xiàng)目在InSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立各采集點(diǎn)信息，向下延伸至PLC電控系統(tǒng)，獲取最底層的原始數(shù)據(jù)，上與數(shù)據(jù)導(dǎo)出軟件連接，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與篩選，顯示出個(gè)性化數(shù)據(jù)。

圖7為利用Intouch軟件建立變量的過(guò)程。

變量建立好后，需要正確匹配PLC地址，數(shù)據(jù)即可準(zhǔn)確采集。

2.2.3 功能實(shí)現(xiàn)

在VS2012軟件中分別進(jìn)行后臺(tái)功能和前端界面的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)功能算法通過(guò)C#語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，前端開(kāi)發(fā)界面在VS2012軟件內(nèi)通過(guò)XAML語(yǔ)言完成，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖8。

編譯和調(diào)試成功后，軟件正式發(fā)布使用，圖9是前端界面，用戶根據(jù)需求選擇生產(chǎn)單元、時(shí)間范圍、時(shí)間間隔等信息，系統(tǒng)則精確地匹配到該時(shí)間范圍內(nèi)生產(chǎn)的批次號(hào)，并顯示工單的實(shí)際起止時(shí)間，繼而用戶可以進(jìn)行查詢或?qū)С霾僮鳎岸私缑嫒鐖D9所示。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)效果驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)隨機(jī)選擇了2018年10月23日生產(chǎn)的一批數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，如圖10所示。

結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期效果，原始數(shù)據(jù)被精確導(dǎo)出。

3? 總結(jié)及打算

3.1 總結(jié)

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的隨機(jī)抽樣及跟蹤統(tǒng)計(jì)，由圖11可以看出制絲集控系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)利用率得到了較大的提高，并且穩(wěn)定在較高的水平。

同時(shí)，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了以下功能，達(dá)到了便于用戶操作的效果：①工單號(hào)智能匹配。本課題通過(guò)對(duì)工單號(hào)和生產(chǎn)狀態(tài)兩個(gè)參數(shù)的識(shí)別，精準(zhǔn)地匹配出勾選時(shí)間段內(nèi)的生產(chǎn)工單，省略了用戶輸入工單號(hào)和批次號(hào)的過(guò)程，避免了工單號(hào)輸錯(cuò)的誤差。②采樣頻率可選。針對(duì)不同的需求，課題組在研制過(guò)程中增加了采樣頻率選擇的功能，用戶可以在客戶端設(shè)置好所需的采點(diǎn)頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

3.2 下一步打算

本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的功能是將原始數(shù)據(jù)的利用率達(dá)到最大化，在下一步工作中，將著力于利用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為生產(chǎn)運(yùn)行提供科學(xué)合理的支撐。

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