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摘要：隨著信息化、數字化、互聯網等技術在工業領域的深入推廣，吹塑裝備互聯網應用得以快速發展，裝備控制系統部分已經開始具備網絡化功能，并通過組建網絡系統并網運行，實現吹塑設備數據采集分析、工況診斷、維護維保、運營管理、企業信息資源整合等新型運用模式，互聯網應用有效提高吹塑裝備設備管理能力和生產效率。
關鍵詞：工業互聯網，數據采集，裝備制造，吹塑薄膜
傳統吹塑控制技術基本處于自動控制階段，網絡化、信息化應用程度較低，大部分設備處于單機運行狀態，行業總體仍然處于網絡化和智能化升級的起步階段，設備互聯互通應用研究較少。由于缺乏信息化技術應用，系統對生產流程控制能力較弱，生產效率較低，同時生產過程中數據累積較少，大量數據信息得不到采集和利用，通過建立設備網絡管理系統，利用網絡與信息技術對設備運行進行優化管理，將對設備性能有較大提升?；ヂ摼W與信息化技術應用將有效發揮設備潛在的功能，提高設備維護維保水平以及生產效率。基于互聯網吹塑設備管理系統包括控制系統數字化、裝備互聯網和系統應用等方面，是目前互聯網加裝備制造的發展方向。
1吹塑設備數字化、網絡化
吹塑行業互聯網首先要解決設備聯網功能，通常高端薄膜吹塑設備由多個控制部件組成，由于裝備應用到的控制系統較多，這些系統由不同廠家提供，各系統之間獨立運行，物理接口和協議較為復雜，難以實現數據連接，不利于集中控制和信息化處理。為了實現設備上網，首先要實現設備數據接口轉換，將各控制部件信息連接到同一個系統，實現集中控制，設計上將不同系統的數據接口統一轉換成工業以太網，例如，測厚系統用的RS422（PCD－Link協議）、稱重系統使用的PROFIBUS、溫度、擠出壓力、變頻驅動使用的RS485（MODBUSRTU協議）都轉換為MODBUS／TCP協議方式，實現了將現場數據通過控制器直接接到工業以太網上，再通過上位工控機完成統一的數據采集，解決不同系統數據接口問題，提高數據采集的安全性和可靠性，為設備上網提供基礎的數據接口。
2吹塑設備互聯網系統構建
根據吹塑設備的特點，建立了設備互聯網管理系統，用于設備并網運行、數據采集、遠程管理、遠程維護和維保等，由于設備分布區域廣，采用VPN鏈路連接方式，通過運營商為設備提供數據、視頻等信號傳輸，系統架構如下：
2．1系統架構
系統架構采用5層結構，分別是：采集層、網絡層、平臺層（數據層）、應用層、用戶層。采集層：連接設備現場的各控制器、驅動器、傳感器等信號。網絡層：利用現場總線、以太網等各種網絡資源進行數據通信。平臺層：也就是數據層，是系統核心，實現數據存儲、管理、計算和信息服務。應用層：應用軟件開發，主要面向用戶任務建設不同的應用軟件。用戶層：滿足不同類型用戶設備運行、管理、維護等使用需求，具備控制大屏顯示、計算機、移動終端等使用功能。其中最為核心的是數據層，其作用如下：1）管理所有采集前端軟件和設備，支持多種設備通信協議、通信網絡，向應用程序提供底層數據通信；2）集中組織、管理所有數據，提供統一的應用開發服務接口，簡化應用程序和終端設備的交互開發難度；3）實現數據計算服務，為應用層提供報警、控制、數據統計分析等功能。
2．2互聯網系統功能簡介
1）系統頁面：顯示設備運行狀態及統計數據，根據設備類型、運行情況、產品特點、分布區域進行分類統計，提供設備基本運行信息，實時顯示設備運行狀況。2）設備運行信息、故障信息以及維修維保應用：系統設有獨立的服務器，用于存儲采集數據，包括設備運行數據、工藝參數、故障報警等信息。用戶可通過系統直接了解設備使用情況以及維修信息，同時提供數據服務。3）視頻監控：系統具有視頻接入功能，可根據用戶的需求安裝視頻攝像頭，監控生產過程關鍵點，視頻信號通過專用鏈接接入，具有數據管理、用戶權限等較好的安全性。
2．3應用與服務
系統應用主要面向生產企業，包括設備維護與綜合管理應用，提供設備產能、生產狀況、運行狀況綜合分析，定期提供數據分析報告；同時實現設備的故障服務、維保服務、維保維修預測、遠程監控等功能。通過互聯網和信息化技術應用，提高設備生產管理、質量管理、產品可追溯管理、能源管理等協同能力，提高設備運行效率。在設備維護方面，將實時運行數據與設備數據、歷史數據進行對比，再與閾值進行比較，判斷設備的運行健康狀態，及時提供報警信息，通過報警系統精確定位故障位置，并快速定位故障及維護點，節約維修時間；同時根據變化趨勢，可實現提前預測設備故障、零件老化等功能，實現事前預警，快速處理，有效提高設備維護維修的效率，增加設備無故障運行時間。在質量管理方面，可對薄膜重量、厚度、均勻度等關鍵技術參數進行監控，對產品質量信息及時反饋，實現產品質量可追溯控制；在能耗方面，通過數據采集，對生產過程產品能耗進行分析，利用工藝數據對不同加工工藝進行調整優化，節約單位產品能耗。與普通產品比較，可節約能耗3％～5％；在運營管理方面，通過對工藝過程數據、生產原料配方等數據的采集，提供生產數據報表，為車間的運營管理提供實時信息，幫助車間提高生產計劃效率。同時可與企業的資源管理系統對接，實現數據互聯互通。
3裝備互聯網應用效益
1）通過數據和互聯網技術，統計分析設備、企業的運行狀況，有效的提供產能、生產狀況等綜合分析，為企業運營提供決策依據。2）利用互聯網技術實現設備遠程管控，設備由傳統的被動式維修維保服務，轉為主動式在線服務，既降低設備維修維保難度，又提升設備能正常生產保障。3）通過數據分析與挖掘，改進產品生產工藝，提高產品質量；通過對工藝過程數據、生產原料配方數據的采集、關聯分析和挖掘計算，優化加工工藝，使設備運行在最佳工藝狀態，節約能耗，提高膜產品生產設備的智能化程度。具體實施是生產過程中對膜產品生產設備擠出、加熱、驅動等部件進行能耗監測，實時監控能源使用情況，根據采集到的能耗數據與產品加工工藝數據進行對比分析，結合設備工藝數據，對加工溫度進行優化，使產品產量、質量、能耗達到最佳狀態，提高設備協同控制能力。數據應用還能為設備的技術提升提供有效的依據，例如，可分析螺桿使用過程中磨損情況，進而優化擠出機的設計，提升擠出系統穩定性和性能，完善提升設備不同工況下可靠性、穩定性，提升行業技術水平。
4結束語
薄膜吹塑行業互聯網應用改變了傳統裝備制造、運營管理的方式，降低企業運營維護成本，幫助企業實現生產創新、提升資源利用率，將有效促進設備的技術提升和升級換代，推動相關行業進步。
參考文獻
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作者:李子平 馬佳圳 孫靖寰 付龍莉 鄭武勝 劉啟敏 單位:廣東金明精機股份有限公司 汕頭市質量計量監督檢測所