CN101329578A

CN101329578A - 橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***

Info

Publication number: CN101329578A
Application number: CNA2008100406950A
Authority: CN
Inventors: 杜正春; 石路
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: CN101329578B

Abstract

一种工业控制技术领域的橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***。本发明包括：工艺参数管理终端、总站控制器。工艺参数管理终端通过通讯电缆与总站控制器连接。工艺参数管理终端实现与总站控制器的通讯；总站控制器通过现场总线或TCP/IP与生产线上所有设备控制器连接，实现对生产线上所有设备控制器的集中控制。本发明有效的解决总站控制器内存有限的问题，同时PC机友好的操作界面和方式给工艺参数的设定或修改提供方便；在将存储的设定工艺参数发送给总站控制器时采用缓存方式，可以有效的避免设定或修改过程中的误操作影响橡胶密封条挤出生产线上的当前产品。

Description

橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***

技术领域

本发明涉及一种工业控制技术领域的橡胶密封条挤出生产统，具体是一种橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***。

背景技术

橡胶密封条又称密封胶条，作为气密和水封器材广泛用于汽车、建筑、冰箱、冷库等领域，其作用十分重要。尤其是在汽车上面，不仅能够防水、防尘，而且还有减噪、缓冲的作用，对于保持车内清洁性、乘坐舒适性以及延长车体使用寿命等具有相当重要的意义。同时，密封胶条还是乘用汽车特别是豪华型轿车的外观装饰品，成为汽车性价比的明显标志之一。现在，密封胶条的用胶量已占据工业橡胶制品的半壁江山，成为其主导产品。密封胶条主要采用挤出成型的方式生产，占挤出制品的80％左右，为最具代表性的挤出类产品。

目前，橡胶密封胶条的生产方法主要采用挤出成型后立即连续硫化，其生产流程包括：金属骨架预处理→胶料挤出→橡胶条预热→微波硫化→烘箱加热固化→冷却→表面处理→预热→烘箱烘干→冷却→切割→打孔→生产日期打标，此种方法前后形成从挤出到硫化和后处理的一条连续自动化生产线，长度达100～200m，由10余套设备装置组成，非常适合大批量常年固定生产。但每一个设备对应了许多工艺参数，例如挤出机有机头温度、挤出电流、螺杆转速、胶料压力、胶料温度、机筒温度、喂料温度、螺杆温度等参数，如果是生产三元复合式密封条时，挤出机就有三组共计24个参数，橡胶密封条挤出生产线的工艺参数之多可见一斑。在橡胶密封条挤出生产线上，工艺参数分为设定工艺参数和实际工艺参数，设定工艺参数包括根据生产的产品，在各设备设定生产该产品对应的工艺参数的最佳值和上下限，也就是一个工艺参数对应3个设定值：最佳值、上限、下限；所以在生产不同产品时所需要设定的参数在100个以上。橡胶密封条挤出生产线的产品种类很多，每一种产品对应一套工艺参数。在生产过程中，实际工艺参数并不能总是与设定工艺参数的最佳值相同，而是会出现波动，这就要求在生产过程中实时监视这些参数值，并且判断其是否超限而产生相应的报警提示，同时为了给工艺分析和废品故障分析提供资料，就应该把这些实际工艺参数存储起来，形成历史工艺参数数据库，并能进行一定的数据处理。现有直接在生产线各设备控制器上设定和存储工艺参数的方法有不足之处，首先是受各设备控制器存储容量的限制，在其中存储的不同产品的设定工艺参数不超过10套，而对于历史工艺参数甚至连一个班次(8小时)的数据都无法存储，同时现有方法不具备历史工艺参数的统计能力；其次是设备数量多，这种分开设定不同产品的设定工艺参数的方法效率很低，实时监控也是分散在不同设备上的，管理报警信息很不方便；再次由于设备控制器的可操作性不像PC机那么友好，在工业现场的设备控制器中录入和修改不同产品的设定工艺参数的工作比较繁重。

经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利《橡胶密封制品全生命周期管理***》，(专利号03111997.2，授权公告号：CN100363952C)。该专利公开了一种橡胶密封制品全生命周期管理***及其数据的生成和流向构成方法。该***和方法针对的是橡胶密封制品全生命周期管理，虽然在其中的“柔性制造子***”中，也涉及了对生产过程中设备参数的设定、监视及存储，但是其控制对象仅为硫化机。该发明专利重点在于橡胶密封制品全生命周期管理，而在橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理方面不够详细和完善。检索中还发现，中国发明专利《水泥生产监控***》(公开号：CN1559772)，公开了一种涉及使用计算机对水泥生产线进行管理、控制；中国发明专利《中小模数齿轮高频淬火生产线自动控制***及控制方法》(公开号：CN101139650)，公开了一种中小模数齿轮高频淬火生产线自动控制***及控制方法。但是橡胶密封条生产领域和上述专利的应用领域不同，即橡胶密封条产品的种类非常多，并且橡胶密封条生产线上的各设备工艺参数也特别多，针对这两方面的参数管理要求的专利申请未见报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，解决了现有技术存储容量限制、设定工艺参数效率低、管理不方便等问题，实现对生产线上所有设备的设定工艺参数和实际工艺参数的统一管理。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：工艺参数管理终端、总站控制器。工艺参数管理终端通过通讯电缆与总站控制器连接。工艺参数管理终端实现与总站控制器的通讯；总站控制器通过现场总线或TCP/IP与生产线上所有设备控制器连接，实现对生产线上所有设备控制器的集中控制，总站控制器是工艺参数管理终端管理橡胶密封条挤出生产线上所有设备工艺参数的桥梁。

所述的工艺参数管理终端，包括一台PC机、通讯接口及在PC机上开发的工艺参数管理应用模块。PC机是工艺参数管理应用模块的开发和运行平台，开发和运行平台包括了程序开发所需要的Windows操作***软件和VB、ACCESS等常用应用开发软件。通讯接口实现PC机与总站控制器的连接。工艺参数管理应用模块实现：当前生产产品实际工艺参数的实时显示，并将这些实际工艺参数存储起来形成历史工艺参数数据库；历史工艺参数的索引与查询；设定工艺参数的修改、设定和存储；PC机与总站控制器的通讯协议；向总站控制器的缓存区内存发送设定工艺参数。

所述的总站控制器，一般为某种型号的PLC。总站控制器实现对生产线上所有设备控制器的集中控制，工艺参数管理终端的与生产线上所有设备的通讯数据都是通过总站控制器中转的。总站控制器将生产线上所有设备控制器中当前生产产品的实际工艺参数采集上来，供工艺参数管理终端调用；同时工艺参数管理终端对生产线上所有设备的参数进行设定或修改时，先将设定工艺参数发送到总站控制器的缓存区内存中，等待确认无误后，总站控制器再将这些设定工艺参数写入总站控制器的工作区内存，实现对各设备控制器参数的设定和修改，缓存写入设定工艺参数的方法有效的避免了误操作影响橡胶密封条挤出生产线上当前产品的生产。

本发明中总站控制器采用现场总线或TCP/IP与各设备控制器连接，实现总站控制器对生产线上所有设备控制器的集中控制，将PC机与总站控制器连接，实现PC机与总站控制器实时通讯，其连接方式可以是串口连接或TCP/IP连接。操作上的实现包括以下具体环节：

(1)总站控制器将生产线上所有设备控制器中当前生产产品的实际工艺参数通过现场总线或TCP/IP采集上来，工艺参数管理终端通过串口连接或TCP/IP与总站控制器通讯，将这些实际工艺参数在PC机上实时显示，同时将这些实际工艺参数与设定工艺参数中对应的上下限进行比较，当实际工艺参数超过设定工艺参数的上下限时，进行报警提示。并且每隔设定的时间将这些实际工艺参数在PC机的硬盘上保存一次，形成历史工艺参数数据库；

(2)在PC机上通过工艺参数管理应用模块对历史工艺参数数据库中数据进行索引和查询时，索引关键字是产品名称，查询则可以使用产品名称、产品编号、生产日期等关键字来实现。而且在查询数据时不仅仅是对数据进行简单的显示，同时进行数据统计，形成历史工艺参数的曲线图和报表，为工艺分析、废品故障分析提供资料。

(3)在PC机上通过工艺参数管理应用模块设定或修改橡胶密封条挤出生产线上各设备对应的设定工艺参数，每一个产品对应一套设定工艺参数，设定或修改好的设定工艺参数全部存储在PC机的硬盘中，形成设定工艺参数数据库；对于存储的设定工艺参数数据库，可以按照产品名称或编号进行查询，并对其具体的参数进行修改。

(4)在将存储的设定工艺参数发送给总站控制器时采用缓存方式，即设定工艺参数不直接覆盖总站控制器的工作区内存中正在生产产品对应的一套参数，而是先发送到总站控制器的缓存区内存，等待总站控制器确认后，再由总站控制器将缓存区内存中的设定工艺参数调入工作区内存，实现橡胶密封条挤出生产线上的所有设备工艺参数的设定或修改。

本发明与现有技术相比具有以下优势：利用PC机存储容量大的优点，一个80G硬盘能存储几万套甚至更多的设定工艺参数以及10年左右(一天24小时连续生产，每一分钟保存一次实际工艺参数)的历史工艺参数，历史工艺参数的存储和查询为橡胶密封条挤出生产线的工艺分析、废品故障分析提供了可靠的查询资料。由于PC机的可操作性很好，再加上工艺参数管理应用模块良好的人机界面，在橡胶密封条挤出生产线设定工艺参数的设定和修改时，十分方便和高效；在将存储的设定工艺参数发送给总站控制器时采用缓存方式，保证了设定工艺参数修改的安全性。本发明对生产线上的工艺参数实现了集中管理与控制，有效地优化了橡胶密封条挤出生产线工艺参数的管理。

附图说明

图1为本发明***的连接示意图；

图2为本发明中工艺参数管理应用模块图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实施例在具体的生产线实施中，总站控制器选用三菱公司Q02系列的PLC，生产线上所有的设备控制器选用三菱公司的FX2N PLC，采用CC-Link现场总线连接将Q02PLC与各设备的FX2N PLC联网，以便Q02PLC对FX2N PLC进行集中控制。PC机选用用研华工控机，通讯接口使用工控机上的RS232串口，通讯电缆选用三菱公司Q02系列PLC专用的编程通讯电缆。

如图1所示，将研华工控机RS232串口通过通讯电缆与Q02PLC连接起来，实现PC机与总站控制器实时通讯。总站控制器通过现场总线或TCP/IP与生产线上所有设备控制器连接，实现对生产线上所有设备控制器的集中控制。

如图2所示，在研华工控机上开发出了橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理应用模块。工艺参数管理应用模块实现：当前生产产品实际工艺参数的实时显示，并将这些实际工艺参数存储起来形成历史工艺参数数据库；历史工艺参数的索引与查询；设定工艺参数的修改、设定和存储；PC机与总站控制器的通讯协议；向总站控制器的缓存区内存发送设定工艺参数。操作上的实现包括以下具体环节：

(1)Q02PLC将生产线上所有FX2N PLC中当前生产产品的实际工艺参数通过CC-Link现场总线采集上来，工艺参数管理终端通过串口连接与Q02PLC通讯，将这些实际工艺参数在工控机上实时显示，同时将这些实际工艺参数与设定工艺参数中对应的上下限进行比较，当实际工艺参数超过设定工艺参数的上下限时，进行报警提示。并且每隔一定的时间将这些实际工艺参数在工控机的硬盘上保存一次，形成历史工艺参数数据库；

(2)在工控机上对历史工艺参数数据库中数据进行索引和查询时，索引关键字是产品名称，查询的关键字可以为产品名称、产品编号或生产日期。在查询数据时进行数据统计，形成历史工艺参数的曲线图和报表，为工艺分析、废品故障分析提供资料。

(3)在工控机上设定或修改橡胶密封条挤出生产线上各设备对应的设定工艺参数，每一个产品对应一套设定工艺参数，设定或修改好的设定工艺参数全部存储在工控机的硬盘中，形成设定工艺参数数据库；对于存储的设定工艺参数数据库，可以按照产品名称或产品编号进行查询，并对其具体的参数进行修改。

(4)在将存储的设定工艺参数发送给Q02PLC时采用缓存方式，即设定工艺参数不直接覆盖Q02PLC的工作区内存中正在生产产品对应的一套参数，而是先发送到Q02PLC的缓存区内存，等待在Q02PLC上确认后，再由Q02PLC将缓存区内存中的设定工艺参数调入工作区内存，实现橡胶密封条挤出生产线上的所有设备FX2N PLC工艺参数的设定或修改。

本实施例中在橡胶密封条挤出生产线中实际应用后，实际开发的工艺参数管理应用模块支持的新产品工艺参数的储存数目超过1024套，完全满足橡胶密封条挤出生产线的需要。而工控机配置的80G硬盘能存储几万套甚至更多的新产品工艺参数以及10年(一天24小时连续生产)左右的历史工艺参数，在历史工艺参数查询时进行的数据统计，为橡胶密封条挤出生产线的工艺分析、废品故障分析提供了可靠的查询资料。同时一套工艺参数的设定所花费的时间也由原来的半个小时减少到10分钟。新产品工艺参数或当前产品修改后的工艺参数由工控机发送给Q02PLC时，丝毫不影响当前产品的生产，这就使橡胶密封条挤出生产线工艺参数的管理方法更加方便、高效、安全。本实施例对生产线上的工艺参数实现了集中管理与控制，有效地优化了橡胶密封条挤出生产线工艺参数的管理。

Claims

1、一种橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，其特征在于包括：工艺参数管理终端、总站控制器，工艺参数管理终端通过通讯电缆与总站控制器连接，工艺参数管理终端实现与总站控制器的通讯，总站控制器通过现场总线或TCP/IP与生产线上所有设备控制器连接，其中：

所述的工艺参数管理终端，包括一台PC机、通讯接口及在PC机上开发的工艺参数管理应用模块，PC机是工艺参数管理应用模块的开发和运行平台，包括了程序开发所需要的Windows操作***软件和VB、ACCESS应用开发软件，通讯接口实现PC机与总站控制器的连接，工艺参数管理应用模块实现当前生产产品实际工艺参数的实时显示，并将这些实际工艺参数存储起来形成历史工艺参数数据库，并提供历史工艺参数的索引与查询，设定工艺参数的修改、设定和存储，PC机与总站控制器的通讯协议以及向总站控制器的缓存区内存发送设定工艺参数功能；

所述的总站控制器实现对生产线上所有设备控制器的集中控制，工艺参数管理终端的与生产线上所有设备的通讯数据都是通过总站控制器中转的，总站控制器将生产线上所有设备控制器中当前生产产品的实际工艺参数采集上来，供工艺参数管理终端调用；同时工艺参数管理终端对生产线上所有设备的参数进行设定或修改时，先将设定工艺参数发送到总站控制器的缓存区内存中，等待确认无误后，总站控制器再将这些设定工艺参数写入总站控制器的工作区内存，实现对各设备控制器参数的设定和修改。

2、根据权利要求1所述的橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，其特征是，所述总站控制器将生产线上所有设备控制器中当前生产产品的实际工艺参数通过现场总线或TCP/IP采集上来，工艺参数管理终端通过串口连接或TCP/IP与总站控制器通讯，将这些实际工艺参数在PC机上实时显示，同时将这些实际工艺参数与设定工艺参数中对应的上下限进行比较，当实际工艺参数超过设定工艺参数的上下限时，进行报警提示，并且每隔设定的时间将这些实际工艺参数在PC机的硬盘上保存一次，形成历史工艺参数数据库。

3、根据权利要求1所述的橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，其特征是，在所述PC机上通过工艺参数管理应用模块对历史工艺参数数据库中数据进行索引和查询时，索引关键字是产品名称，查询则提供产品名称、产品编号、生产日期这些关键字，而且在查询数据时不仅仅是对数据进行简单的显示，同时进行数据统计，形成历史工艺参数的曲线图和报表，为工艺分析、废品故障分析提供资料。

4、根据权利要求1或3所述的橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，其特征是，在所述PC机上通过工艺参数管理应用模块设定或修改橡胶密封条挤出生产线上各设备对应的设定工艺参数，每一个产品对应一套设定工艺参数，设定或修改好的设定工艺参数全部存储在PC机的硬盘中，形成设定工艺参数数据库，对于存储的设定工艺参数数据库，可按照产品名称或编号进行查询，并对其具体的参数进行修改。

5、根据权利要求1或3所述的橡胶密封条挤出生产线工艺参数管理***，其特征在于：所述工艺参数管理应用模块在将存储的设定工艺参数发送给总站控制器时采用缓存方式，设定工艺参数不直接覆盖总站控制器的工作区内存中正在生产产品对应的一套参数，而是先发送到总站控制器的缓存区内存，等待总站控制器确认后，再由总站控制器将缓存区内存中的设定工艺参数调入工作区内存，实现橡胶密封条挤出生产线上的所有设备工艺参数的设定或修改。