橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統的製作方法

2023-05-01 02:46:56

專利名稱：橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業控制技術領域的橡膠密封條擠出生產統，具體是一種橡 膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統。
技術背景橡膠密封條又稱密封膠條，作為氣密和水封器材廣泛用於汽車、建築、冰箱、 冷庫等領域，其作用十分重要。尤其是在汽車上面，不僅能夠防水、防塵，而且 還有減噪、緩衝的作用，對於保持車內清潔性、乘坐舒適性以及延長車體使用壽 命等具有相當重要的意義。同時，密封膠條還是乘用汽車特別是豪華型轎車的外 觀裝飾品，成為汽車性價比的明顯標誌之一。現在，密封膠條的用膠量已佔據工 業橡膠製品的半壁江山，成為其主導產品。密封膠條主要採用擠出成型的方式生 產，佔擠出製品的80%左右，為最具代表性的擠出類產品。目前，橡膠密封膠條的生產方法主要採用擠出成型後立即連續硫化，其生產 流程包括金屬骨架預處理一膠料擠出一橡膠條預熱一微波硫化一烘箱加熱固化 —冷卻一表面處理一預熱一烘箱烘乾一冷卻一切割一打孔一生產日期打標，此種 方法前後形成從擠出到硫化和後處理的一條連續自動化生產線，長度達100 200m，由10餘套設備裝置組成，非常適合大批量常年固定生產。但每一個設備對 應了許多工藝參數，例如擠出機有機頭溫度、擠出電流、螺杆轉速、膠料壓力、 膠料溫度、機筒溫度、餵料溫度、螺杆溫度等參數，如果是生產三元複合式密封 條時，擠出機就有三組共計24個參數，橡膠密封條擠出生產線的工藝參數之多可 見一斑。在橡膠密封條擠出生產線上，工藝參數分為設定工藝參數和實際工藝參 數，設定工藝參數包括根據生產的產品，在各設備設定生產該產品對應的工藝參 數的最佳值和上下限，也就是一個工藝參數對應3個設定值最佳值、上限、下 限；所以在生產不同產品時所需要設定的參數在100個以上。橡膠密封條擠出生 產線的產品種類很多，每一種產品對應一套工藝參數。在生產過程中，實際工藝參數並不能總是與設定工藝參數的最佳值相同，而是會出現波動，這就要求在生 產過程中實時監視這些參數值，並且判斷其是否超限而產生相應的報警提示，同 時為了給工藝分析和廢品故障分析提供資料，就應該把這些實際工藝參數存儲起 來，形成歷史工藝參數資料庫，並能進行一定的數據處理。現有直接在生產線各 設備控制器上設定和存儲工藝參數的方法有不足之處，首先是受各設備控制器存 儲容量的限制，在其中存儲的不同產品的設定工藝參數不超過10套，而對於歷史 工藝參數甚至連一個班次(8小時)的數據都無法存儲，同時現有方法不具備歷史 工藝參數的統計能力；其次是設備數量多，這種分開設定不同產品的設定工藝參 數的方法效率很低，實時監控也是分散在不同設備上的，管理報警信息很不方便； 再次由於設備控制器的可操作性不像PC機那麼友好，在工業現場的設備控制器中 錄入和修改不同產品的設定工藝參數的工作比較繁重。經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利《橡膠密封製品全生命周期管 理系統》，(專利號03111997. 2，授權公告號CN100363952C)。該專利公開了一種 橡膠密封製品全生命周期管理系統及其數據的生成和流向構成方法。該系統和方 法針對的是橡膠密封製品全生命周期管理，雖然在其中的"柔性製造子系統"中， 也涉及了對生產過程中設備參數的設定、監視及存儲，但是其控制對象僅為硫化 機。該發明專利重點在於橡膠密封製品全生命周期管理，而在橡膠密封條擠出生 產線工藝參數管理方面不夠詳細和完善。檢索中還發現，中國發明專利《水泥生 產監控系統》(公開號CN1559772)，公開了一種涉及使用計算機對水泥生產線進 行管理、控制；中國發明專利《中小模數齒輪高頻淬火生產線自動控制系統及控 制方法》(公開號CN101139650)，公開了一種中小模數齒輪高頻淬火生產線自動 控制系統及控制方法。但是橡膠密封條生產領域和上述專利的應用領域不同，即 橡膠密封條產品的種類非常多，並且橡膠密封條生產線上的各設備工藝參數也特 別多，針對這兩方面的參數管理要求的專利申請未見報導。發明內容本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種橡膠密封條擠出生產線工 藝參數管理系統，解決了現有技術存儲容量限制、設定工藝參數效率低、管理不 方便等問題，實現對生產線上所有設備的設定工藝參數和實際工藝參數的統一管 理。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括工藝參數管理終端、總站 控制器。工藝參數管理終端通過通訊電纜與總站控制器連接。工藝參數管理終端 實現與總站控制器的通訊；總站控制器通過現場總線或TCP/IP與生產線上所有設 備控制器連接，實現對生產線上所有設備控制器的集中控制，總站控制器是工藝 參數管理終端管理橡膠密封條擠出生產線上所有設備工藝參數的橋梁。所述的工藝參數管理終端，包括一臺PC機、通訊接口及在PC機上開發的工 藝參數管理應用模塊。PC機是工藝參數管理應用模塊的開發和運行平臺，開發和 運行平臺包括了程序開發所需要的Windows作業系統軟體和VB、 ACCESS等常用應 用開發軟體。通訊接口實現PC機與總站控制器的連接。工藝參數管理應用模塊實 現當前生產產品實際工藝參數的實時顯示，並將這些實際工藝參數存儲起來形 成歷史工藝參數資料庫；歷史工藝參數的索引與査詢；設定工藝參數的修改、設 定和存儲；PC機與總站控制器的通訊協議；向總站控制器的緩存區內存發送設定 工藝參數。所述的總站控制器， 一般為某種型號的PLC。總站控制器實現對生產線上所有 設備控制器的集中控制，工藝參數管理終端的與生產線上所有設備的通訊數據都 是通過總站控制器中轉的。總站控制器將生產線上所有設備控制器中當前生產產 品的實際工藝參數採集上來，供工藝參數管理終端調用；同時工藝參數管理終端 對生產線上所有設備的參數進行設定或修改時，先將設定工藝參數發送到總站控 制器的緩存區內存中，等待確認無誤後，總站控制器再將這些設定工藝參數寫入 總站控制器的工作區內存，實現對各設備控制器參數的設定和修改，緩存寫入設 定工藝參數的方法有效的避免了誤操作影響橡膠密封條擠出生產線上當前產品的 生產。本發明中總站控制器採用現場總線或TCP/IP與各設備控制器連接，實現總站 控制器對生產線上所有設備控制器的集中控制，將PC機與總站控制器連接，實現 PC機與總站控制器實時通訊，其連接方式可以是串口連接或TCP/IP連接。操作上 的實現包括以下具體環節(1)總站控制器將生產線上所有設備控制器中當前生產產品的實際工藝參數 通過現場總線或TCP/IP採集上來，工藝參數管理終端通過串口連接或TCP/IP與 總站控制器通訊，將這些實際工藝參數在PC機上實時顯示，同時將這些實際工藝參數與設定工藝參數中對應的上下限進行比較，當實際工藝參數超過設定工藝參 數的上下限時，進行報警提示。並且每隔設定的時間將這些實際工藝參數在PC機 的硬碟上保存一次，形成歷史工藝參數資料庫；(2) 在PC機上通過工藝參數管理應用模塊對歷史工藝參數資料庫中數據進 行索引和査詢時，索引關鍵字是產品名稱，査詢則可以使用產品名稱、產品編號、 生產日期等關鍵字來實現。而且在查詢數據時不僅僅是對數據進行簡單的顯示， 同時進行數據統計，形成歷史工藝參數的曲線圖和報表，為工藝分析、廢品故障 分析提供資料。(3) 在PC機上通過工藝參數管理應用模塊設定或修改橡膠密封條擠出生產 線上各設備對應的設定工藝參數，每一個產品對應一套設定工藝參數，設定或修 改好的設定工藝參數全部存儲在PC機的硬碟中，形成設定工藝參數資料庫；對於 存儲的設定工藝參數資料庫，可以按照產品名稱或編號進行査詢，並對其具體的 參數進行修改。(4) 在將存儲的設定工藝參數發送給總站控制器時採用緩存方式，即設定工 藝參數不直接覆蓋總站控制器的工作區內存中正在生產產品對應的一套參數，而 是先發送到總站控制器的緩存區內存，等待總站控制器確認後，再由總站控制器 將緩存區內存中的設定工藝參數調入工作區內存，實現橡膠密封條擠出生產線上 的所有設備工藝參數的設定或修改。本發明與現有技術相比具有以下優勢利用PC機存儲容量大的優點， 一個80G 硬碟能存儲幾萬套甚至更多的設定工藝參數以及10年左右(一天24小時連續生 產，每一分鐘保存一次實際工藝參數)的歷史工藝參數，歷史工藝參數的存儲和 査詢為橡膠密封條擠出生產線的工藝分析、廢品故障分析提供了可靠的査詢資料。 由於PC機的可操作性很好，再加上工藝參數管理應用模塊良好的人機界面，在橡 膠密封條擠出生產線設定工藝參數的設定和修改時，十分方便和高效；在將存儲的設定工藝參數發送給總站控制器時採用緩存方式，保證了設定工藝參數修改的 安全性。本發明對生產線上的工藝參數實現了集中管理與控制，有效地優化了橡 膠密封條擠出生產線工藝參數的管理。


圖1為本發明系統的連接示意圖；圖2為本發明中工藝參數管理應用模塊圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護 範圍不限於下述的實施例。實施例本實施例在具體的生產線實施中，總站控制器選用三菱公司Q02系列的PLC, 生產線上所有的設備控制器選用三菱公司的FX2N PLC，採用CC-Link現場總線連 接將Q02 PLC與各設備的FX2N PLC聯網，以便Q02 PLC對FX2N PLC進行集中控 制。PC機選用用研華工控機，通訊接口使用工控機上的RS232串口，通訊電纜選 用三菱公司Q02系列PLC專用的編程通訊電纜。如圖1所示，將研華工控機RS232串口通過通訊電纜與Q02 PLC連接起來， 實現PC機與總站控制器實時通訊。總站控制器通過現場總線或TCP/IP與生產線 上所有設備控制器連接，實現對生產線上所有設備控制器的集中控制。如圖2所示，在研華工控機上開發出了橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理 應用模塊。工藝參數管理應用模塊實現當前生產產品實際工藝參數的實時顯示， 並將這些實際工藝參數存儲起來形成歷史工藝參數資料庫；歷史工藝參數的索引與査詢；設定工藝參數的修改、設定和存儲；PC機與總站控制器的通訊協議；向 總站控制器的緩存區內存發送設定工藝參數。操作上的實現包括以下具體環節(1) Q02 PLC將生產線上所有FX2N PLC中當前生產產品的實際工藝參數通過 CC-Link現場總線採集上來，工藝參數管理終端通過串口連接與Q02PLC通訊，將 這些實際工藝參數在工控機上實時顯示，同時將這些實際工藝參數與設定工藝參 數中對應的上下限進行比較，當實際工藝參數超過設定工藝參數的上下限時，進 行報警提示。並且每隔一定的時間將這些實際工藝參數在工控機的硬碟上保存一 次，形成歷史工藝參數資料庫；(2) 在工控機上對歷史工藝參數資料庫中數據進行索引和査詢時，索引關鍵 字是產品名稱，査詢的關鍵字可以為產品名稱、產品編號或生產日期。在査詢數 據時進行數據統計，形成歷史工藝參數的曲線圖和報表，為工藝分析、廢品故障 分析提供資料。(3) 在工控機上設定或修改橡膠密封條擠出生產線上各設備對應的設定工藝 參數，每一個產品對應一套設定工藝參數，設定或修改好的設定工藝參數全部存 儲在工控機的硬碟中，形成設定工藝參數資料庫；對於存儲的設定工藝參數數據 庫，可以按照產品名稱或產品編號進行查詢，並對其具體的參數進行修改。(4) 在將存儲的設定工藝參數發送給Q02 PLC時採用緩存方式，即設定工藝 參數不直接覆蓋Q02 PLC的工作區內存中正在生產產品對應的一套參數，而是先 發送到Q02 PLC的緩存區內存，等待在Q02 PLC上確認後，再由Q02 PLC將緩存 區內存中的設定工藝參數調入工作區內存，實現橡膠密封條擠出生產線上的所有 設備FX2N PLC工藝參數的設定或修改。本實施例中在橡膠密封條擠出生產線中實際應用後，實際開發的工藝參數管 理應用模塊支持的新產品工藝參數的儲存數目超過1024套，完全滿足橡膠密封條 擠出生產線的需要。而工控機配置的80G硬碟能存儲幾萬套甚至更多的新產品工 藝參數以及10年(一天24小時連續生產)左右的歷史工藝參數，在歷史工藝參 數查詢時進行的數據統計，為橡膠密封條擠出生產線的工藝分析、廢品故障分析 提供了可靠的查詢資料。同時一套工藝參數的設定所花費的時間也由原來的半個 小時減少到IO分鐘。新產品工藝參數或當前產品修改後的工藝參數由工控機發送 給Q02 PLC時，絲毫不影響當前產品的生產，這就使橡膠密封條擠出生產線工藝 參數的管理方法更加方便、高效、安全。本實施例對生產線上的工藝參數實現了 集中管理與控制，有效地優化了橡膠密封條擠出生產線工藝參數的管理。
權利要求
1、一種橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統，其特徵在於包括工藝參數管理終端、總站控制器，工藝參數管理終端通過通訊電纜與總站控制器連接，工藝參數管理終端實現與總站控制器的通訊，總站控制器通過現場總線或TCP/IP與生產線上所有設備控制器連接，其中所述的工藝參數管理終端，包括一臺PC機、通訊接口及在PC機上開發的工藝參數管理應用模塊，PC機是工藝參數管理應用模塊的開發和運行平臺，包括了程序開發所需要的Windows作業系統軟體和VB、ACCESS應用開發軟體，通訊接口實現PC機與總站控制器的連接，工藝參數管理應用模塊實現當前生產產品實際工藝參數的實時顯示，並將這些實際工藝參數存儲起來形成歷史工藝參數資料庫，並提供歷史工藝參數的索引與查詢，設定工藝參數的修改、設定和存儲，PC機與總站控制器的通訊協議以及向總站控制器的緩存區內存發送設定工藝參數功能；所述的總站控制器實現對生產線上所有設備控制器的集中控制，工藝參數管理終端的與生產線上所有設備的通訊數據都是通過總站控制器中轉的，總站控制器將生產線上所有設備控制器中當前生產產品的實際工藝參數採集上來，供工藝參數管理終端調用；同時工藝參數管理終端對生產線上所有設備的參數進行設定或修改時，先將設定工藝參數發送到總站控制器的緩存區內存中，等待確認無誤後，總站控制器再將這些設定工藝參數寫入總站控制器的工作區內存，實現對各設備控制器參數的設定和修改。
2、 根據權利要求l所述的橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統，其特徵 是，所述總站控制器將生產線上所有設備控制器中當前生產產品的實際工藝參數 通過現場總線或TCP/IP採集上來，工藝參數管理終端通過串口連接或TCP/IP與 總站控制器通訊，將這些實際工藝參數在PC機上實時顯示，同時將這些實際工藝 參數與設定工藝參數中對應的上下限進行比較，當實際工藝參數超過設定工藝參 數的上下限時，進行報警提示，並且每隔設定的時間將這些實際工藝參數在PC機 的硬碟上保存一次，形成歷史工藝參數資料庫。
3、 根據權利要求l所述的橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統，其特徵 是，在所述PC機上通過工藝參數管理應用模塊對歷史工藝參數資料庫中數據索引和査詢時，索引關鍵字是產品名稱，査詢則提供產品名稱、產品編號、生產 曰期這些關鍵字，而且在查詢數據時不僅僅是對數據進行簡單的顯示，同時進行 數據統計，形成歷史工藝參數的曲線圖和報表，為工藝分析、廢品故障分析提供 資料。
4、 根據權利要求1或3所述的橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統，其 特徵是，在所述PC機上通過工藝參數管理應用模塊設定或修改橡膠密封條擠出生 產線上各設備對應的設定工藝參數，每一個產品對應一套設定工藝參數，設定或 修改好的設定工藝參數全部存儲在PC機的硬碟中，形成設定工藝參數資料庫，對 於存儲的設定工藝參數資料庫，可按照產品名稱或編號進行査詢，並對其具體的 參數進行修改。
5、 根據權利要求1或3所述的橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統，其 特徵在於所述工藝參數管理應用模塊在將存儲的設定工藝參數發送給總站控制 器時採用緩存方式，設定工藝參數不直接覆蓋總站控制器的工作區內存中正在生 產產品對應的一套參數，而是先發送到總站控制器的緩存區內存，等待總站控制 器確認後，再由總站控制器將緩存區內存中的設定工藝參數調入工作區內存，實 現橡膠密封條擠出生產線上的所有設備工藝參數的設定或修改。
全文摘要
一種工業控制技術領域的橡膠密封條擠出生產線工藝參數管理系統。本發明包括工藝參數管理終端、總站控制器。工藝參數管理終端通過通訊電纜與總站控制器連接。工藝參數管理終端實現與總站控制器的通訊；總站控制器通過現場總線或TCP/IP與生產線上所有設備控制器連接，實現對生產線上所有設備控制器的集中控制。本發明有效的解決總站控制器內存有限的問題，同時PC機友好的操作界面和方式給工藝參數的設定或修改提供方便；在將存儲的設定工藝參數發送給總站控制器時採用緩存方式，可以有效的避免設定或修改過程中的誤操作影響橡膠密封條擠出生產線上的當前產品。
文檔編號G05B19/418GK101329578SQ20081004069
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月17日 優先權日2008年7月17日
發明者杜正春, 路 石 申請人:上海交通大學