摘要：隨著工業(yè)技術的快速發(fā)展，業(yè)主對工廠的智能化程度方面的要求越來越高。本文從工程設計的角度，在工程建設期就開始著手制定智能化設計方案，本文從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)，車間無線網絡系統(tǒng)，車間監(jiān)控系統(tǒng)，車間門禁系統(tǒng)等方面闡述設計思路。
關鍵詞：工程設計；智能化設計；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)分析；物流跟蹤
隨著工業(yè)技術的快速發(fā)展，生產管理系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)等得到了廣泛的推廣，業(yè)主對工廠的智能化程度方面的要求越來越高。從后期改造上，不但成本較高，而且施工難度較大，造成諸多不便。于是越來越多的業(yè)主在工程建設期就要求設計單位進行智能化設計，提高工廠的智能化水平，提高效率，便于管理；建立穩(wěn)定和安全的數(shù)據(jù)中心，增加通訊功能，以適應快速變化的電信技術和市場需求；節(jié)能增效，優(yōu)化投資。本文從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與物流跟蹤系統(tǒng)、無線網絡系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等方面闡述作者的設計思路。
1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
以工藝生產為主線，通過現(xiàn)場設置的能源計量表計，記錄不同時間段、不同工藝設備的加工內容、以及在這個時間段內該設備的能源消耗情況，并形成各主要生產設備及公輔設施的能源消耗數(shù)據(jù)庫，為數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還具備電能參數(shù)實時查詢、歷史查詢、實時曲線分析、負荷曲線查詢、歷史曲線查詢、開關動作統(tǒng)計、故障分析等功能。
1.1硬件系統(tǒng)
硬件系統(tǒng)是由網絡通訊控制器、485/232轉換器及其電源、監(jiān)控主機、顯示器、光纖收發(fā)器、智能儀表、通訊機柜等組成。
1.2軟件系統(tǒng)
后臺監(jiān)控軟件：選用專業(yè)的電力系統(tǒng)監(jiān)控軟件EpSynall，該軟件采用WindowsXP中文標準平臺，模塊化設計，實時多任務處理，開放式結構，適合電力系統(tǒng)特點的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有靈活的通訊及網絡方式，可實時監(jiān)控并記錄配電室各種正常運行和出現(xiàn)事故情況下的電網參數(shù)。數(shù)據(jù)庫軟件：采用數(shù)據(jù)庫SQLServer2005軟件，對監(jiān)控軟件采集到的數(shù)據(jù)源進行關聯(lián)，供數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)使用。
2數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)
2.1硬件組成
主要由手持終端、監(jiān)控主機及顯示器、無線路由器、網絡附件等組成。
2.2數(shù)據(jù)分析
具備單項查詢、多項查詢功能，數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)均可作為查詢條件，各個查詢條件之間可組合查詢，按照每個屬性進行組合匯總統(tǒng)計生成的數(shù)據(jù)。對查詢出的報表提供打印、數(shù)據(jù)排序和導出Excel格式文件功能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。生產任務進行中或完成后，能即時查詢每個工序的耗能、耗時，能按各種查詢條件生成能耗報表。
2.3物流跟蹤
系統(tǒng)先對所有工藝過程料卷存放區(qū)域的卷位進行計算機統(tǒng)一編碼，保證卷位的唯一性，系統(tǒng)開始運行時先進行料卷的卷位初始化。當某一工序進行時，操作工可隨時通過手持終端從來源卷位上選擇料卷進行工序加工，工序結束時，操作工可選擇空置的卷位進行料卷的放置。對卷位的占用情況可隨時進行查詢，根據(jù)卷位可以跟蹤料卷的流轉，料卷的放置時間，移除時間，提高卷位的利用率，卷位圖形化信息可以一目了然查看各個區(qū)域的卷位占用情況、各個卷位放置的熔次卷號等。
3車間無線網絡基于無線控制器的新型解決方案中
在車間無線網絡系統(tǒng)中，每只無線訪問接入點(AP)僅獨立管理射頻信號和信息傳輸?shù)墓ぷ�，其作用是一個基于硬件的射頻底層傳感設備，所有接入點接收到的射頻信號，通過無線局域網絡制定的標準，隨即經由以太網絡并傳輸?shù)綗o線控制器，控制器對其進行加密、檢驗、安全控制等高級工作。因此，基于無線AP和無線AC控制器的網絡方案，具有集中控制的特性，并能完成射頻信號管理、檢驗和安全控制等工作。而且無線控制器能提供強大的列表訪問功能，可以為各用戶賦予各不相同的訪問功能。與傳統(tǒng)的網絡設計方式相比，無線控制器作為連接無線網絡和有線網絡的橋梁，可以實現(xiàn)多種方式的無線和有線用戶的互相訪問，控制形式靈活。
4車間監(jiān)控系統(tǒng)
在車間建立一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控點覆蓋整個車間。由前端攝像機實時采集的數(shù)字視頻信號經網絡端口輸出，通過交換機平臺經TCP/IP網絡傳送到監(jiān)控室，各畫面可實時在電視墻上顯示。該系統(tǒng)基本特點如下：視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于IP網絡。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用集中網管方式維護，支持各種IE瀏覽器進行數(shù)據(jù)設置。監(jiān)控前端為20臺IP網絡攝像機，每臺攝像機配備現(xiàn)場檢修箱，現(xiàn)場IP攝像機到機房采用光纖傳輸。采用磁盤陣列進行統(tǒng)一存儲，視頻保密性高，存儲時間不少于15天。調度室設置3*346寸液晶拼接屏，用于顯示監(jiān)控圖像和控制信號圖像。配備網絡鍵盤，可控制到每一個IP網絡攝像機。
5車間門禁系統(tǒng)
門禁管理系統(tǒng)是非接觸式智能卡安全出入控制系統(tǒng)，具有對門戶出入控制、保安防盜報警等功能，它主要用于管理內部員工出入，杜絕外來人員隨意進出。當內部員工進出門時需持卡靠近讀卡器讀卡，讀卡器接收到信號后，門禁控制器判斷該卡是否合法，只有持有系統(tǒng)確認是合法、且有效卡的人員，方可開鎖進或出，并將該卡號、日期、時間等信息保存以供查詢；否則，系統(tǒng)會拒絕動作且報警。各門禁點可以用微機聯(lián)成一個網絡系統(tǒng)。門禁出入控制系統(tǒng)與微機的聯(lián)網是采用符合工業(yè)通訊標準的RS-485網絡。
6總結
智能化設計理念應用到工程設計中是適應現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的一個必然趨勢，本文從數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、物流跟蹤系統(tǒng)、車間無線網絡系統(tǒng)、車間監(jiān)控系統(tǒng)、車間門禁系統(tǒng)等方面闡述作者的觀點，如果設計者在工程設計期間能夠借鑒相關理念，在設備選型，管線敷設，方案布置等方面提前考慮，對以后的工廠智能化升級改造有著非常重要的意義。
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