專利名稱：一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及其方法
一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型鋁型材擠壓設(shè)備的管理，具體是指一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
鋁擠壓設(shè)備耗資巨大，以大型鋁型材擠壓設(shè)備為例，投資在幾千萬元到上億元，設(shè)備運行成本也很高，因此提高擠壓設(shè)備的工作效率，企業(yè)可以得到明顯的經(jīng)濟效益。鋁型材擠壓的每個完整擠壓周期，包含固定的非擠壓時間和隨工藝需要而變化的擠壓時間之和。固定的非擠壓時間取決了擠壓設(shè)備本身的性能，作為衡量擠壓機生產(chǎn)率高低的指標，也是各個擠壓設(shè)備制造商不斷改進的一個重要技術(shù)。然而，從整個生產(chǎn)班組的角度來看，擠壓設(shè)備在一個生產(chǎn)班組的生產(chǎn)過程是否正常工作，是否出現(xiàn)頻繁停機，也是影響擠壓設(shè)備實際生產(chǎn)效率的重要原因。造成擠壓設(shè)備停機的原因有很多，可以稱為非擠壓事件，如模子更換、模具問題、試模、更換合金、質(zhì)量糾紛、冷床滿、安全系統(tǒng)故障、清理擠壓筒等等。目前，沒有一種有效的方法幫助管理者明確了解非擠壓事件的發(fā)生的次數(shù)、持續(xù)的時間長度，因此管理者無法針對性地采取有效措施，提高實際生產(chǎn)效率。擠壓設(shè)備的固定非擠壓時間(Dead Cycle Time)作為擠壓設(shè)備的固定參數(shù)，是擠壓設(shè)備在自動周期中正常的非擠壓時間。只有當擠壓設(shè)備的停機時間超過固定非擠壓時間時，才認為出現(xiàn)非擠壓事件。而對該非擠壓事件進行統(tǒng)計、分析、處理，設(shè)計出一個有效的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及方法，則對生產(chǎn)效率的提高有著實際意義。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷深入研究，并有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及其方法，以便管理者針對性地采取有效措施，提高設(shè)備的實際生產(chǎn)效率。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)，包括鋁擠壓設(shè)備控制器PLC、記錄設(shè)備、PC機；
所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC包括一個或多個輸出觸點；所述記錄設(shè)備包括輸入光耦隔離電路、通訊電路、嵌入式控制器、實時時鐘系統(tǒng)、掉電非易失可編程存儲器、5V直流電源；所述嵌入式控制器分別連接所述輸入光耦隔離電路、所述通訊電路、所述實時時鐘系統(tǒng)、所述掉電非易失可編程存儲器、所述5V直流電源；所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC通過所述輸出觸點連接到所述記錄設(shè)備；所述記錄設(shè)備通過RS232總線或RS485總線，或USB總線連接所述PC機。一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，包括如下步驟步驟1:獲取鋁擠壓設(shè)備的運行狀態(tài)由鋁擠壓設(shè)備控制器PLC根據(jù)當前的擠壓運行參數(shù)判斷鋁擠壓設(shè)備是否處于非擠壓狀態(tài)，并控制一個或多個輸出觸點；步驟2 :判斷是否出現(xiàn)非擠壓事件，及該事件的開始時間和持續(xù)時間記錄設(shè)備通過輸入光耦隔離電路獲得所述步驟I中鋁擠壓設(shè)備控制器PLC輸出觸點的狀態(tài)；記錄設(shè)備分析該狀態(tài)及其變化當擠壓狀態(tài)由運行轉(zhuǎn)為停止，持續(xù)時間超過擠壓設(shè)備的“固定非擠壓時間”后，認為出現(xiàn)非擠壓事件，并結(jié)合記錄設(shè)備的實時時鐘系統(tǒng)，得出非擠壓事件的開始時間；當擠壓狀態(tài)由停止轉(zhuǎn)為運行時，認為當前非擠壓事件結(jié)束，計算出該事件的持續(xù)時間；步驟3 :記錄設(shè)備將非擠壓事件信息傳送給PC機記錄設(shè)備通過RS232總線，或RS485總線，或USB總線將步驟2中獲得的非擠壓事件的信息，按預(yù)定的通訊協(xié)議通過記錄設(shè)備的通訊電路傳送給PC機；步驟4 :當PC機收到非擠壓事件信息時，對該信息進行處理，保存與非擠壓事件相關(guān)的信息到數(shù)據(jù)庫中鋁擠壓設(shè)備生產(chǎn)班組開始生產(chǎn)前，需要登錄系統(tǒng)，成為當前生產(chǎn)班組；PC機根據(jù)擠壓設(shè)備的特點和管理者的要求定義非擠壓事件類型；當PC機收到非擠壓事件時，操作人員根據(jù)當前擠壓設(shè)備的實際停機原因，選擇預(yù)定義的非擠壓事件類型，并將非擠壓事件的開始時間、持續(xù)時間、當前班組、當前使用模具、當前擠壓產(chǎn)品的信息，保存到數(shù)據(jù)庫中。進一步地,還包括步驟5 PC機生成供管理者方便使用的文檔PC所生成的報告文件為EXCEL文件，保存選定時間段內(nèi)的所有非擠壓事件的信息，并內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)；當管理者在報告文件中選定更具體的時間段后，內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)將自動根據(jù)新的時間段重新進 行分析，以圖表方式顯示分析結(jié)果。進一步地,還包括當PC機出現(xiàn)故障時，記錄設(shè)備正常工作，當檢測到非擠壓事件及其時間信息后，將該事件的相關(guān)信息按時間的先后順序，以臨時記錄的形式保存在記錄設(shè)備的掉電非易失可編程存儲器中，同時保存臨時記錄的索引信息；當PC機恢復(fù)正常工作后，記錄設(shè)備根據(jù)上述索引信息，將非擠壓事件的信息發(fā)送給PC機，由操作人員按步驟4所述方法，逐條確認并保存非擠壓事件的信息。進一步地,還包括PC機管理生產(chǎn)班組設(shè)定鋁擠壓設(shè)備參數(shù)，定義非擠壓事件類型，設(shè)置鋁擠壓設(shè)備常用合金牌號、型材編號、模具號、校準所述記錄設(shè)備實時時鐘系統(tǒng)，PC機直接查看非擠壓事件統(tǒng)計分析信息，生成EXCEL報告文件。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明結(jié)合PLC技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PC機可視化編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將幫助擠壓設(shè)備管理人員有效了解非擠壓事件的發(fā)生次數(shù)和持續(xù)時間，切實了解擠壓設(shè)備的實際生產(chǎn)效率，了解各個不同班組的實際生產(chǎn)效率，對于投資成本巨大、運行成本很高的鋁擠壓設(shè)備，實際生產(chǎn)效率的小幅提高，就可以帶來成本的顯著降低，帶來很大的經(jīng)濟效益。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明中記錄設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)，包括鋁擠壓設(shè)備控制器PLC、記錄設(shè)備、PC機；所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC包括一個或多個輸出觸點；所述 記錄設(shè)備包括輸入光耦隔離電路、通訊電路、嵌入式控制器、實時時鐘系統(tǒng)、掉電非易失可編程存儲器、5V直流電源；所述嵌入式控制器分別連接所述輸入光耦隔離電路、所述通訊電路、所述實時時鐘系統(tǒng)、所述掉電非易失可編程存儲器、所述5V直流電源；所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC通過所述輸出觸點連接到所述記錄設(shè)備；所述記錄設(shè)備的電源為直流+5V，可由外接直流電源供電或由PC機USB 口供電；光耦隔離電路可采用TLP421芯片；通訊電路可采用Max232芯片實現(xiàn)RS232通訊；嵌入式控制器可采用MCS51系列單片機，可外接直流電源、晶振、復(fù)位電路，構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)；實時時鐘系統(tǒng)可采用DS1302芯片；掉電非易失可編程存儲器可采用AT24C64芯片；單片機通過普通IO 口與TLP421芯片、DS1302芯片、AT24C64芯片連接，通過RXD和TXD與Max232芯片連接。所述記錄設(shè)備通過RS232總線或RS485總線，或USB總線連接所述PC機。所述記錄設(shè)備判斷鋁擠壓設(shè)備出現(xiàn)非擠壓事件時，將事件的開始時間和持續(xù)時間等信息發(fā)送給所述PC機。操作人員確定該非擠壓事件出現(xiàn)的原因和分類，并將所有事件信息存入數(shù)據(jù)庫中。PC機生成非擠壓事件EXCEL文件，該文檔保存選定時間段內(nèi)的所有非擠壓事件的全部信息，內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的宏函數(shù)，管理者在其它PC機上可以進行詳細分析，以圖表方式顯示分析結(jié)果。所述記錄設(shè)備在與所述PC機通訊中斷時，將非擠壓事件信息暫存在存儲器中，并在通訊恢復(fù)后，將暫存信息依次發(fā)送給PC機。鋁擠壓設(shè)備控制器PLC需要提供一個或多個輸出觸點；記錄設(shè)備可以讀取PLC的多個輸出觸點的狀態(tài)，判斷是否發(fā)生非擠壓事件，并通過RS232或RS485或USB總線傳送非擠壓事件信息給PC機；PC機管理班組工作人員、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和擠壓設(shè)備參數(shù)、保存非擠壓事件記錄到數(shù)據(jù)庫中、生成統(tǒng)計分析文檔。一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，包括如下步驟步驟1:獲取鋁擠壓設(shè)備的運行狀態(tài)由鋁擠壓設(shè)備控制器PLC根據(jù)當前的擠壓運行參數(shù)，如擠壓力、擠壓速度，判斷鋁擠壓設(shè)備是否處于非擠壓狀態(tài)，并控制一個或多個輸出觸點；步驟2 :判斷是否出現(xiàn)非擠壓事件，及該事件的開始時間和持續(xù)時間記錄設(shè)備通過輸入光耦隔離電路獲得所述步驟I中鋁擠壓設(shè)備控制器PLC輸出觸點的狀態(tài)；記錄設(shè)備分析該狀態(tài)及其變化當擠壓狀態(tài)由運行轉(zhuǎn)為停止，持續(xù)時間超過擠壓設(shè)備的“固定非擠壓時間”后，認為出現(xiàn)非擠壓事件，并結(jié)合記錄設(shè)備的實時時鐘系統(tǒng)，得出非擠壓事件的開始時間；當擠壓狀態(tài)由停止轉(zhuǎn)為運行時，認為當前非擠壓事件結(jié)束，計算出該事件的持續(xù)時間；步驟3 :記錄設(shè)備將非擠壓事件信息傳送給PC機
記錄設(shè)備通過RS232總線，或RS485總線，或USB總線將步驟2中獲得的非擠壓事件的信息，按預(yù)定的通訊協(xié)議通過記錄設(shè)備的通訊電路傳送給PC機；步驟4 :當PC機收到非擠壓事件信息時，對該信息進行處理，保存與非擠壓事件相關(guān)的信息到數(shù)據(jù)庫中PC機管理生產(chǎn)班組。某班組開始生產(chǎn)前，需要登錄系統(tǒng)，成為當前生產(chǎn)班組；PC機根據(jù)擠壓設(shè)備的特點和管理者的要求定義非擠壓事件類型；當PC機收到非擠壓事件時，操作人員根據(jù)當前擠壓設(shè)備的實際停機原因，選擇預(yù)定義的非擠壓事件類型，并將非擠壓事件的開始時間、持續(xù)時間、當前班組、當前使用模具、當前擠壓產(chǎn)品的信息，保存到數(shù)據(jù)庫中。步驟5 :PC機生成供管理者方便使用的文檔PC所生成的報告文件為EXCEL文件，保存選定時間段內(nèi)的所有非擠壓事件的信息，并內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)；當管理者在報告文件中選定更具體的時間段后，內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)將自動根據(jù)新的時間段重新進行分析，以圖表方式顯示分析結(jié)果。進一步地，當PC機出現(xiàn)故障時，記錄設(shè)備正常工作，當檢測到非擠壓事件及其時間信息后，將該事件的相關(guān)信息按時間的先后順序，以臨時記錄的形式保存在記錄設(shè)備的掉電非易失可編程存儲器中，同時保存臨時記錄的索引信息；當PC機恢復(fù)正常工作后，記錄設(shè)備根據(jù)上述索引信息，將非擠壓事件的信息發(fā)送給PC機，由操作人員按步驟4所述方法，逐條確認并保存非擠壓事件的信息。本發(fā)明中，PC機對一定時間段內(nèi)的非擠壓事件進行分析，統(tǒng)計擠壓設(shè)備在一定時間段內(nèi)生產(chǎn)過程中，各種非擠壓事件的發(fā)生次數(shù)、累計時長，分析每一個生產(chǎn)班組實際生產(chǎn)效率，并按一定時間長度如按月生成報告文件，供管理者分析造成擠壓設(shè)備停機的主要原因及其嚴重程度，以利于管理者采取針對措施，減少非擠壓時間，提高擠壓設(shè)備的實際生產(chǎn)效率。PC所生成的報告文件，例如為EXCEL文件，具有內(nèi)置統(tǒng)計分析函數(shù)，包含指定時間段內(nèi)如某月內(nèi)的所有非擠壓事件的信息，管理者可以在脫離本系統(tǒng)的情況下進行更加細致的分析，如限定某一周的時間范圍，內(nèi)置統(tǒng)計分析函數(shù)自動根據(jù)新的時間段重新進行分析，以圖表方式顯示分析結(jié)果。本發(fā)明結(jié)合PLC技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PC機可視化編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將幫助擠壓設(shè)備管理人員有效了解非擠壓事件的發(fā)生次數(shù)和持續(xù)時間，切實了解擠壓設(shè)備的實際生產(chǎn)效率，了解各個不同班組的實際生產(chǎn)效率，對于投資成本巨大、運行成本很高的鋁擠壓設(shè)備，實際生產(chǎn)效率的小幅提高，就可以帶來成本的顯著降低，帶來很大的經(jīng)濟效益。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施用例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)，其特征在于包括鋁擠壓設(shè)備控制器PLC、記錄設(shè)備、PC機； 所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC包括一個或多個輸出觸點； 所述記錄設(shè)備包括輸入光耦隔離電路、通訊電路、嵌入式控制器、實時時鐘系統(tǒng)、掉電非易失可編程存儲器、5V直流電源；所述嵌入式控制器分別連接所述輸入光耦隔離電路、所述通訊電路、所述實時時鐘系統(tǒng)、所述掉電非易失可編程存儲器、所述5V直流電源； 所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC通過所述輸出觸點連接到所述記錄設(shè)備； 所述記錄設(shè)備通過RS232總線或RS485總線，或USB總線連接所述PC機。
2.一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，其特征在于包括如下步驟 步驟1:獲取鋁擠壓設(shè)備的運行狀態(tài) 由鋁擠壓設(shè)備控制器PLC根據(jù)當前的擠壓運行參數(shù)判斷鋁擠壓設(shè)備是否處于非擠壓狀態(tài)，并控制一個或多個輸出觸點； 步驟2 :判斷是否出現(xiàn)非擠壓事件，及該事件的開始時間和持續(xù)時間 記錄設(shè)備通過輸入光耦隔離電路獲得所述步驟I中鋁擠壓設(shè)備控制器PLC輸出觸點的狀態(tài)；記錄設(shè)備分析該狀態(tài)及其變化當擠壓狀態(tài)由運行轉(zhuǎn)為停止，持續(xù)時間超過擠壓設(shè)備的“固定非擠壓時間”后，認為出現(xiàn)非擠壓事件，并結(jié)合記錄設(shè)備的實時時鐘系統(tǒng)，得出非擠壓事件的開始時間；當擠壓狀態(tài)由停止轉(zhuǎn)為運行時，認為當前非擠壓事件結(jié)束，計算出該事件的持續(xù)時間； 步驟3 :記錄設(shè)備將非擠壓事件信息傳送給PC機 記錄設(shè)備通過RS232總線，或RS485總線，或USB總線將步驟2中獲得的非擠壓事件的信息，按預(yù)定的通訊協(xié)議通過記錄設(shè)備的通訊電路傳送給PC機； 步驟4 :當PC機收到非擠壓事件信息時，對該信息進行處理，保存與非擠壓事件相關(guān)的信息到數(shù)據(jù)庫中 鋁擠壓設(shè)備生產(chǎn)班組開始生產(chǎn)前，需要登錄系統(tǒng)，成為當前生產(chǎn)班組；PC機根據(jù)擠壓設(shè)備的特點和管理者的要求定義非擠壓事件類型；當PC機收到非擠壓事件時，操作人員根據(jù)當前擠壓設(shè)備的實際停機原因，選擇預(yù)定義的非擠壓事件類型，并將非擠壓事件的開始時間、持續(xù)時間、當前班組、當前使用模具、當前擠壓產(chǎn)品的信息，保存到數(shù)據(jù)庫中。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，其特征在于還包括 步驟5 :PC機生成供管理者方便使用的文檔PC所生成的報告文件為EXCEL文件，保存選定時間段內(nèi)的所有非擠壓事件的信息，并內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)；當管理者在報告文件中選定更具體的時間段后，內(nèi)置具有統(tǒng)計分析功能的EXCEL宏函數(shù)將自動根據(jù)新的時間段重新進行分析，以圖表方式顯示分析結(jié)果。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，其特征在于還包括 當PC機出現(xiàn)故障時，記錄設(shè)備正常工作，當檢測到非擠壓事件及其時間信息后，將該事件的相關(guān)信息按時間的先后順序，以臨時記錄的形式保存在記錄設(shè)備的掉電非易失可編程存儲器中，同時保存臨時記錄的索引信息；當PC機恢復(fù)正常工作后，記錄設(shè)備根據(jù)上述索引信息，將非擠壓事件的信息發(fā)送給PC機，由操作人員按步驟4所述方法，逐條確認并保存非擠壓事件的信息。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄方法，其特征在于還包括 PC機管理生產(chǎn)班組，設(shè)定鋁擠壓設(shè)備參數(shù)，定義非擠壓事件類型，設(shè)置鋁擠壓設(shè)備常用合金牌號、型材編號、模具號、校準所述記錄設(shè)備實時時鐘系統(tǒng)，PC機直接查看非擠壓事件統(tǒng)計分析信息，生成EXCEL報告文件。
全文摘要
一種鋁擠壓設(shè)備的非擠壓事件記錄系統(tǒng)及其方法，包括鋁擠壓設(shè)備控制器PLC、記錄設(shè)備、PC機；所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC包括一個或多個輸出觸點；所述記錄設(shè)備包括輸入光耦隔離電路、通訊電路、嵌入式控制器、實時時鐘系統(tǒng)、掉電非易失可編程存儲器；所述鋁擠壓設(shè)備控制器PLC通過所述輸出觸點連接到所述記錄設(shè)備；所述記錄設(shè)備通過RS232總線或RS485總線，或USB總線連接所述PC機。本發(fā)明結(jié)合PLC技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PC機可視化編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將幫助擠壓設(shè)備管理人員有效了解非擠壓事件的發(fā)生次數(shù)和持續(xù)時間，切實了解擠壓設(shè)備的實際生產(chǎn)效率，以便管理者針對性地采取有效措施，提高設(shè)備的實際生產(chǎn)效率。
文檔編號B21C31/00GK103056187SQ20121050195
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者蔣新華, 陳松嶺, 許長桂, 周理, 鄢仁武 申請人:福建工程學院