注塑工序PLC数据采集及现场报工系统解决方案v1.2广东天心天思软件有限公司宁波分公司All Rights ReservedVersion: 1.2注：本系统方案书属本公司机密文件，仅提供给贵单位的决策层人员和主要相关负责人参考。

文档控制修订记录审核记录分发记录修订内容目录1.概述 (3)2.项目背景 (3)3.应用原理图 (4)4.系统核心目标 (6)1、设备数据采集与传输保存 (6)2、SPC管理 (19)3、生产计划管理及自动报工 (21)4、入库管理 (26)5、现场系统预警 (28)6、总控中心&电子看板 (31)5.与现有ERP系统集成 (32)6.XX公司注塑车间实地采集数据 (33)1.概述我们根据过去在行业内类似项目的建设经验，以及调研分析本次业务需求自身的特点和要求，提出以下解决方案，本方案书从系统建设目标、技术解决方案、应用解决方案方面作了概要的论述。

我们相信，通过实施本方案及双方真诚的合作，XX公司注塑生产车间的“生产现场数据采集系统”信息化平台项目建设一定会取得圆满的成功。

2.项目背景目前，XX公司注塑生产车间已经准备通过信息化手段进行生产设备过程的管理和监控，是管控一体化的桥梁，属于与生产过程链接的企业信息系统。

对于生产管理者来说，以“生产订单执行”为核心的“生产过程”管理，“事前预警、保证质量、过程透明”乃是重中之重。

本方案的系统包含数据采集、设备状态监控、工艺参数稽核、设备异常报警、自动报工、生产看板等多个部分。

可以管理、跟踪、记录每一台设备的作业环节，实现了高效率、全面的信息化采集监控管理。

通过系统，工厂的管理方式将从办公室延伸到工厂现场作业的层面。

根据调研，我们了解到企业目前可能面临下述几个问题：第一、生产过程高度依赖生产设备，设备的关键参数运行情况对于产成品的质量有直接影响；第二、生产过程关键参数数据无法实时采集和即时分析，质量存在失控风险；第三、缺乏预警机制，当设备参数异常或者生产过程某个节点有异常，不能及时通知相关岗位；第四、打通各个生产环节的数据，将生产数据串联起来，建立整个生产过程的总控中心，对整个工厂的生产情况一目了然。

为了解决上述问题，我们根据自身在行业内的多年经验，根据贵方的构想为贵方提出我们的解决方案。

3.应用原理图应用原理图：原理说明：采集终端设备数据，通过无线（有线）网络传入数据采集服务器4.系统核心目标1、设备数据采集与传输保存根据实际业务需要，通过对设备数据接口的定制开发，将设备运行得到的有效数据，通过局域网，传输到系统的分支数据库---设备参数数据库。

其原理就是以设备为基础，按照不同设备的通讯协议，开发定制数据接口，然后通过软件调用其接口通道，获取数据，再传输到服务器上。

原理示意流程图：✓设备型号一览通过调研，目前XX公司注塑机主要来自于震雄、东华和海天三个厂家如下：✓设备调研及参数分析共有9台注塑机，其中震雄注塑机4台，采用AI-11电脑；东华注塑机4台，采用贝加莱系统（09年之前的产品应该选用的是贝加莱PLC，09年之后的有可能是与震雄和海天类似的贝加莱电脑控制器）；海天注塑机1台，采用富士HPC03电脑（图1、2、3）。

招标文件是6台注塑机的招标（但不知道是哪6台），根据招标文件要求，这6台应该配置了网络数据接口，如果通讯速度满足要求，可以考虑直接利用网络接口读取数据。

根据震雄注塑机AI-11的说明书，明确说明购买iCHEN联网系统能实现网络功能。

东华注塑机可以配置网络接口，连接到生产过程网络。

根据设备进行设备分析，逐一说明：1 海天注塑机图1图2图3海天注塑机可以检测的模拟信号如下：根据说明书电路图8-13、8-14，1-8为热电偶温度检测，并且没有变送器。

由于热电偶信号较弱（±60mV），带负载能力差，如果一只热电偶同时连接PLC 和注塑机控制电脑，有可能会造成温度误差，需要根据实际测试情况考虑是否需要将现有热电偶更换成双芯热电偶或者另外加一只热电偶。

根据说明书电路图8-22，9-12为电阻尺型位置检测（根据电阻分压原理），信号为0-10VDC信号，可以直接接入PLC模块。

说明书电路图中没有找到压力信号接入点。

超限开关量信号可以根据需要接入PLC。

2 震雄注塑机根据说明书，震雄注塑机可以检测的模拟量信号和超限开关量信号如下：其中1、2、3、4为超限开关量输入，5需要TC型AI模块，6-12没有明确是何种信号（可能是TC、RTD、电压或电流，若是TC则与5相同，若是RTD则需要RTD型AI模块，若是电压或电流，则是普通AI模块），13-15应该是电压或电流信号（说明书中没有明确，但压力一般利用形变或电容测量，就近处理成电压或电流后再传送）。

16-18在说明书中有解码器型和电子尺型两种，不清楚XX公司现有的是哪种类型，需要进一步调研。

3 东华注塑机根据说明书，东华注塑机模拟量信号如下：基本情况与震雄注塑机相同，只是超限开关量没有明确可以提供哪些。

无网络接口需要外加PLC配置模块的解决方案如果没有可以配置的网络接口，则注塑机需要通过增加PLC模块的方式实现自动取数，结合本次调研的设备情况，方案描述如下：✓PLC选型及特点建议采用性价比较高的德国西门子公司SIMATIC S7-1200型PLC，相应配套的I/O模块和通讯模块,采用了集中管理、分散控制的分布式控制技术，采用工业以太网进行组网，从而保证了系统具有较高的可靠性。

系统为模块化结构，可扩展性强。

S7-1200 设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，这些特点的组合使它成为控制各种应用的完美解决方案。

●S7-1200 PLC系统符合下列的国家标准或国际标准●DIN、EN、IEC●UL certificate●CSA certificate●FM class 1 div.2； group A,B,C,D●温度组T4（≤135℃）●造船业认证1.1 CPU介绍CPU 将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的 PLC。

在您下载用户程序后，CPU 将包含监控应用中的设备所需的逻辑。

CPU 根据用户程序逻辑监视输入并更改输出，用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。

为了与编程设备通信，CPU 提供了一个内置PROFINET 端口。

借助PROFINET 网络，CPU 可以与 HMI 面板或其它 CPU 通信。

为了确保应用程序安全，每个 S7-1200 CPU 都提供密码保护功能，用户通过它可以组态对 CPU 功能的访问。

CPU技术规范1.2 模拟输入模块技术规范1.3热电偶、热电阻模拟输入模块技术规范1.4电源模块技术规范PLC配置震雄注塑机可以检测的信号和超限开关量信号如下：按照上表为每台注塑机配置PLC模块如下：系统连接框图1#注塑机2#注塑机9#注塑机数据采集界面截图：2、SPC管理主要实现功能：A.设备状态监控B.工艺参数稽查C.产品质量跟踪SPC即统计过程控制（Statistical Process Control）。

SPC主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。

统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。

它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。

SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。

因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

示意图用例：示意图通过SPC管理，能够在很多领域对于企业的生产起到改善作用，如质量提升、工艺改进、设备参数校正、生产成本降低等。

3、生产计划管理及自动报工生产计划管理：生产计划自动导入，分配产线、工序、班组、工位、工艺图纸、操作指导书系统从SUNLIKE ERP系统自动将生产计划导入，还能进行产线、班组、工位的调整，以及工艺图纸、操作指导书的分配，从而为系统的数据采集做好充分的准备。

流程示意图：报工模块：节点数据采集，实时采集数据，实时报工根据分配的生产计划，每个工位对应的任务登陆采集系统后，自动带出其今天的工作任务，实时采集数据，实时报工，关键业务节点可以通过条码扫描或者RFID进行采集，实际报工工单样本以用户实际单据为准。

流程示意图：数据采集报工系统平板端：实时报工操作图：实时调用图纸示意图：实时调用操作说明书示意图：4、入库管理系统使用条码或者RFID的方式，对产成品进行入库操作，数据自动回写相关系统；相关单据保留对应关系，例如入库单与生产计划关联、条码与产品关联等。

本方案提供入库扫描或者RFID的操作方案，单据界面仅供参考，实际业务以用户现场业务为准。

示意图：平板条码扫描注：扫描工具根据用户需要也可以配备扫描枪或者PDA入库单管理界面：5、现场系统预警系统预警：建议预警机制，在设备数据采集过程中，根据事前设定的设备警戒参数等情况，实时预警，并且能够将预警信息实时发送到指定人员的电脑和手机上。

生产的关键在于对于风险的预警和管控，系统提供了风险预警的机制，当生产过程中发生风险，如参数异常等，系统实时进行风险报警，信息第一时间传达到主管领导，同时，在ANDON报警灯上及时体现。

流程示意图：手机端消息管理器ANDON报警系统流程示意图6、总控中心&电子看板总控中心是系统的总控制中心，主要担负以下方面的功能：✓设备生产运行情况总览✓设置各个生产设备的警戒系数✓显示生产现场的视频信息✓与现有SUNLIKE ERP系统对接，显示生产订单执行情况等生产信息✓负责业务数据权限的管理总控中心功能示意图用例：说明：总控中心界面可以继承视频监控、生产系统等多维度的数据示例图：示意图一：生产看板总览示意图二：点击明细查看设备流水作业运行明细信息5.与现有SUNLILKE ERP系统集成与现有SUNLIKE ERP系统集成，主要担负以下方面的功能：✓生产订单下发：通过生产计划下发功能将订单信息下发到注塑机采集器液晶屏进行展示。

✓生产过程监控：通过系统监控生产过程，当出现订单延误、生产异常时及时通知相关责任人。

✓实现将采集到实时数据写入到现有SUNLIKE ERP系统，确保数据准确性、完整性，确保现有SUNLIKE ERP系统运行流畅6.XX公司注塑车间实地采集数据1 连接数据采集线2 连接数据采集器信号线3 甄别选取面板数据4 实际采集数据比对无误。