摘要：介绍了卷烟企业卷包车间生产过程数据采集系统的平台化框架和关键技术，结合烟草行业信息化的现状，对卷烟厂实施卷包车间生产过程数据采集系统提出了自己的观点和建议。
1．引言
卷包车间生产过程数据采集系统是卷烟企业信息化总体建设的重要内容。卷烟企业信息化总体建设分为三层结构，上层为ERP系统；中间层为MES系统；底层为自动化管控系统。
卷包车间生产过程数据采集系统位于MES系统与底层自动化管控系统之间，是企业制造执行系统（MES)的基础，是联系卷包底层自动化与MES系统的枢纽。系统通过对卷接包工序所有设备全面、实时、准确的数据采集，通过其与底层自动化的有机集成，实现对整个卷包生产过程、产品质量和设备运行状况的全过程进行集中监视，提高管理部门与生产执行部门之间的协同工作能力，保证生产全过程的协调运转，改善车间的生产管理水平。
根据烟草行业信息化战略的整体要求，建立卷烟厂卷包车间生产数据采集、生产过程监控、实时预警防差错的管控一体化管控平台。以生产、管理上应用为主导，从实际业务需要出发进行系统功能设计，并最终实现卷烟厂卷包车间生产管理数字化、生产过程可视化、生产控制自动化。
2．系统总体框架
采用最新的、成熟的自动化领域控制与通信技术，构建卷接包生产区域的控制与通信硬件网络平台，以实现卷接包区域各自动化子系统控制与通信的“基础通信网络”。实现各自动化子系统间的柔性化组合与控制联系，建立整个生产过程的防差错的控制机制。构建卷接包车间与MES的交互平台，完成生产实时监控，生产任务的接收及对生产数据的采集，对生产设备的信号联锁。提供一个生产管理系统与设备层交互的平台，打通管理层与设备控制层的间隔，实现全车间的管控一体化。
卷包车间生产过程数据采集与集控系统从软件架构上可以分为三个层次，分别是数据采集层、集中监控层、系统集成层。
2．1数据采集层
卷接包现场设备数据采集是该系统最重要和最基本的功能。针对不同设备的特点，量身定制出相应的数采策略，实现卷接包各种设备的实时数据采集，为各级管理提供全面实时准确的现场数据。
2．3集中监控层
集中监控层集成各控制系统或相对独立系统的信息，实现对卷接包车间的综合监控，并为各监控客户端系统提供画面和数据服务。集中监控层将与MES进行数据交换，具有生产管理指令下发和数据上传能力。
集中监控层完成生产过程的集中实时数据采集与存储、集中监视、连锁控制和实时生产过程监控的发布；完成生产过程全面监视、计划下发等功能。
2．4信息管理层
信息管理层实现了卷包车间的生产进度查询、数据分析、质量追溯、设备故障分析与定位等必要的管理功能。集中监控系统侧重实时数据的关联处理，设备连锁控制，而生产信息管理系统就是基于车间业务的历史数据追溯与分析。合理、准确、及时的反映出生产过程的总体趋势和影响生产的主要原因。
同时需要实现与MES系统、制丝储丝、动力能源等系统的集成。采用先进成熟的技术手段，遵照国际通用的软硬件信息集成规范和企业统一采用的集成应用技术及平台，根据相关应用系统的业务需求，定制相应的信息集成接口应用服务逻辑，通过卷包数据采集与集控系统专用集成框架体系，灵活配置，并随着企业应用业务的扩展自动伸缩，实现企业整体信息化框架内的信息共享、业务模式变更随动与协同应用集成。
3构建数采一体化平台
卷包数采管控集系统在企业信息化建设当中真正起到承上启下的桥梁作用，实现信息共享。那么我们在原有的基础上所搭建的“数采管控一体平台”实现对生产过程的“数据集中”、“监视控制”、“换牌联锁”及“故障诊断”，最终形成以卷包数采管控系统为中心的全面管理控制。
3.1卷包车间生产数据中心
数据是信息化平台基础支撑，在大数据时代发展背景下，卷包车间精益化管理，真正意义上是以基础数据为核心的“全面数采与无缝集成”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从卷包车间生产业务入手，对影响卷接包生产、调度过程的数据信息广泛分析，从而实现对卷包车间设备的全面数据采集与上下游关联系统的无缝集成。
3.2生产监控中心
对于生产过程监控是卷包数采管控系统的核心业务，以实时数据与图形化展示，融合简单的趋势与棒图分析构成了现有卷包集控系统共有形式。
3.2.1“多维可视”
以“实时数据监视、视频监控”相融合的模式，打破现有的一维平面实时数据单一监视，构建以三维立体空间感的，从单一数字符号图形，转化为可见的“数据+实景”交互模式。
3.2.2“远程控制”
设备控制层实现对各段生产的通讯采集数据，交互控制信息，与条烟输送、甘油酯输送系统、风力除尘系统进行全面集成控制，在各子系统具备本地和远程控制的条件下可实现生产的远程集中控制功能。
3.3生产任务中心
模拟生产线为提供了机台设备“牌号追踪，换牌联锁”的机制，生产换牌采用模拟生产线的概念，是指以卷烟牌号为主导，将生产同一批次（牌号）产品的所有设备组成一条虚拟生产线，该生产线包括生产该批次产品的所有生产设备。
3.4系统诊断中心
3.4.1故障报警
当生产过程出现异常情况，系统及时报警，以便及时采取措施进行处理。提供卷包车间各子系统生产报警信息以及综合报警信息查询。异常报警的总体设计要求如下：
实时显示当前出现的报警信息；
报警内容包含日期、时间、地点、内容描述、确认情况等。
提供历史报警记录的归档、查询功能。
3.4.2远程诊断
通过本系统可以直接掌握所连接系统、网络、设备的运行状况，为管理者提供及时故障信息。远程诊断包括：
提供对所有网络接入接点的网络通信诊断功能，并以画面形式提供给用户直观显示；
采用工业以太网网络诊断工具完成对更为细节的网络节点\PLC网卡\CPU故障诊断，并以画面形式提供给用户直观显示。
4．体会与建议
随着社会的发展和企业进步，简单的数据采集功能已远远不能满足烟厂的要求。不仅要求设备正常运行，实现满足工艺要求的生产控制，更要求具备生产管理功能，并与其它系统和上层信息系统全面集成。为此，卷包数采一体化平台是对原有的数采系统进行了升级、优化，以卷包牌号为主导，构建卷包车间新型生产控制、管理的模式。
卷烟企业卷包车间数采一体化平台在实施过程中，应建立有效的项目组织、配备相应的人员承担有关工作，明确分工，明确职责，针对一体化平台中涉及的各个方面成立专门的技术业务小组，整体规划、分步实施。同时，应充分借荐其它烟草企业的实施经验，不断进行改造完善。
5．结束语
以卷包车间数据采集为基础，面向管理层，快速、及时、直观地了解生产现场的运行情况，分层次的进行生产实时管理；通过对生产过程中生产、设备、质量数据的统计分析，为卷包车间管理提供全面的数据服务，为生产管理决策提供指导和依据，实现车间管理的数字化，是我们打造数采管控系统一体化平台的目的。通过这些信息化系统的建设，必将进一步提升卷烟厂信息化水平，打造先进的卷烟生产制造基地和“优秀的卷烟工厂”。
参考文献：
[1]接道良.卷包车间的自动数据采集系统.烟草科技.2005（7)：17-20。
[2]何善君，陈志平.卷包车间数据采集系统的设计与应用.烟草科技.2009（10)：26-29。
[3]乐观，陈震峰，姚鹤.烟草行业网站信息动态发布与管理.烟草科技.2003（2)：8-11。
论文作者:杨绍胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：车间论文; 系统论文; 生产过程论文; 数据论文; 数据采集论文; 设备论文; 实时论文; 《基层建设》2018年第30期论文;