ERP系統(tǒng)與自動配料系統(tǒng)的集成
1 引言
計算機配料系統(tǒng)適用于飼料、面粉、化工等生產(chǎn)過程中配料工藝段自動控制,近年來隨著組態(tài)及工控機的配置不斷更新,自動配料系統(tǒng)控制方案也呈現(xiàn)多元化[2]。
目前業(yè)界流行的自動配料系統(tǒng)設(shè)計包括組態(tài)軟件、PLC、VC++、VB等,國外有C#等,但由于工業(yè)環(huán)境的限制,傳統(tǒng)的自動配料系統(tǒng)大多存在工序沒實現(xiàn)完全自動化,存在外界干擾嚴(yán)重等問題[3]。如何實現(xiàn)整個生產(chǎn)工段的穩(wěn)定化全自動化成了中控發(fā)展的一個趨勢。在單一的配料過程中也已經(jīng)有很多公司做了初步嘗試,有了一定的發(fā)展[4]。但隨著信息化的進一步發(fā)展,企業(yè)的信息化是未來的趨勢,如何讓實現(xiàn)企業(yè)ERP系統(tǒng)與中控自動配料系統(tǒng)的完全對接,實現(xiàn)企業(yè)管理的自動化信息化,也是現(xiàn)在大中型企業(yè)所面對的一個難點,飼料業(yè)中江西雙胞胎集團2010率先進行了ERP的系統(tǒng)與中控自動配料生產(chǎn)系統(tǒng)對接的實施,也取得一定的效果,收到了一定成效,為行業(yè)內(nèi)推廣ERP系統(tǒng)與中控生產(chǎn)信息的整合方面做了初步探索。
2 自動配料工藝流程簡介
工業(yè)飼料配料中固體飼料配料系統(tǒng)由絞龍輸料和料倉,混合機,刮板結(jié)構(gòu)組成。
在啟動生產(chǎn)時要根據(jù)自身工藝設(shè)置生產(chǎn)的基本參數(shù)設(shè)置,包括稱數(shù)目,加油方式,點動變頻方式,誤差參數(shù),提前量參數(shù),變頻值,通信口,對應(yīng)開關(guān)量的輸入輸出的測試,默認(rèn)參數(shù)等的設(shè)置。在硬件的通信都沒問題的前提下,生產(chǎn)前設(shè)置將要生產(chǎn)的配方信息,包括配方的各個原料對應(yīng)的原料重量或者比例,所處料倉號,絞龍控制參數(shù),輔助倉及放料順序等。進入生產(chǎn)時,系統(tǒng)同時對儀表的下料重量進行實時的檢測,對各個外界的開關(guān)量信息進行檢測如混合機開關(guān)門,添加完成等,判斷儀表讀數(shù)與稱重誤差和報警誤差范圍下以及硬件環(huán)境在生產(chǎn)具備前提下進行下料,當(dāng)一個倉原料完成下料后,開始下一倉的下料。直到所有大稱小稱油稱都按照設(shè)置的重量進入稱重倉,然后打開稱門,將原料下到混合機內(nèi),同時提示添加微量元素,等下料完成就可以進行下一批配料,混合機完成混合后進行下料到刮板,進行后序操作。
基本工藝圖見圖1:
圖1微機配料系統(tǒng)工藝流程
3 自動配料系統(tǒng)的設(shè)計
文中的自動配料系統(tǒng)(PCW)的軟件為VisualC++6.0編程語言及SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫。通過VC++訪問SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)用戶信息管理、配方設(shè)置、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表查詢打印等功能[5-6]。控制部分,通過多串口通信,多線程控制,利用計算機內(nèi)部地址作為輸入輸出開關(guān)量進行精確控制,實現(xiàn)自動配料。
系統(tǒng)的硬件為研華工控機,包括PCI板卡,儀表,串口通信RS232/485,基本組成如下:系統(tǒng)配置含公共配置和專用配置公共配置:
IPC-610工業(yè)控制機箱(臺灣研華);6006主板(臺灣研華);
P4-2.8G以上CPU;
320G硬盤;
1G內(nèi)存;
彩色液晶顯示器;
24針式打印機;
WINDOSXP操作系統(tǒng);
配料儀表;PT650D
稱重傳感器。
專用配置:接口電路(定做PCI通信卡);
PCW2010系統(tǒng)軟件
具體組成部分見圖2
圖2PCW型微機配料系統(tǒng)基本組成部分
系統(tǒng)的基本構(gòu)造簡介:
通過PCW2010自動配料系統(tǒng)軟件實現(xiàn)生產(chǎn)在工控機上自動控制,通過串口通信實現(xiàn)與大稱,小稱,油稱,添加劑等稱重儀表的數(shù)據(jù)采集。通過PCI通信卡通過中繼實現(xiàn)對機械的各個輸入開關(guān)量的實時檢測,對各個的輸出來開關(guān)量進行實時控制,從而啟動機械設(shè)備進行生產(chǎn)[7]。
界面部分包括:用戶信息管理:包括中控人員的分類登錄,包括工程師,中控員,超級管理員。
系統(tǒng)配置包括:系統(tǒng)設(shè)置的通信參數(shù),生產(chǎn)參數(shù),誤差,提前量,變頻值等。
配方設(shè)置記錄在數(shù)據(jù)庫中,包括各原料的參數(shù)信息,比例或者重量,倉號,下料順序,控制參數(shù),有無輔倉等。
報表查詢實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的查詢,統(tǒng)計,打印等。
配料過程控制程序設(shè)計:
生產(chǎn)控制中包括七大線程,包括大稱小秤油稱線程,混合機線程,緩沖線程,刮板線程,添加劑線程等。
主線程根據(jù)大稱所處的不同狀態(tài)啟動小稱油稱等線程,實現(xiàn)同步進行配料
部分代碼簡介[8]:
//在當(dāng)前線程內(nèi)設(shè)置線程優(yōu)先級為最高優(yōu)先級
SetThreadPriority(GetCurrentThread(),THREAD_PRIORITY_HIGHEST);
//進入關(guān)鍵代碼段
EnterCriticalSection(&csRealWeight);
//讀取開關(guān)量輸入信息
(FunInBit(gCF.LBalInAdr[1])==0)
//發(fā)出開關(guān)量輸出信息
FunOutBit(gCF.MixRunOutStartAdr,CLOSE);
//設(shè)置絞龍狀態(tài)
SetRoomStatus(gSS.BalCurCab[0][0],STOP);//設(shè)置變頻值
gCODvoctorMode(gSS.fHZ[0]);
4 ERP與自動配料系統(tǒng)的集成實現(xiàn)
為了提高人力成本及生產(chǎn)效率,企業(yè)引進ERP系統(tǒng),具體中控配料實現(xiàn)ERP集成步驟如下圖3:
圖3ERP與配料系統(tǒng)集成架構(gòu)圖
ERP系統(tǒng)分析:
在企業(yè)中,一般的管理主要包括三方面的內(nèi)容:生產(chǎn)控制(計劃、制造)、物流管理(分銷、采購、庫存管理)和財務(wù)管理(會計核算、財務(wù)管理)。這三大系統(tǒng)本身就是集成體,它們互相之間有相應(yīng)的接口,能夠很好的整合在一起來對企業(yè)進行管理。中控配料系統(tǒng)主要與ERP系統(tǒng)的NC數(shù)據(jù)庫進行對接,進行信息交互。
總部將生產(chǎn)控制的信息,包括:子公司車間生產(chǎn)所需的所有信息下單到NC數(shù)據(jù)庫,中控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)接收NC中下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù),進行生產(chǎn),生產(chǎn)完畢后,將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送回NC數(shù)據(jù)庫,總部通過NC數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理。中控配料系統(tǒng)與NC的接口界面如圖4
圖4中控配料系統(tǒng)與NC的接口界面
接口實現(xiàn)機制:
NC數(shù)據(jù)庫為ORACLE數(shù)據(jù)庫,圖5為SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫中接口數(shù)據(jù)庫部分表信息。
圖5中控配料系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)庫表信息
數(shù)據(jù)庫標(biāo)識根據(jù)BOMID,SCDDID,VER字段綜合進行識別唯一生產(chǎn)配方任務(wù)。接口部分做到了,包括網(wǎng)絡(luò)正常時接受數(shù)據(jù)生產(chǎn),也包括網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,自己手動設(shè)置配方信息生產(chǎn)。
自動配料系統(tǒng)(PCW)需要改進的地方:
針對接收到的NC的生產(chǎn)任務(wù),PCW自動配料系統(tǒng)要對自身的系統(tǒng)進行一定的修正適應(yīng)ERP的系統(tǒng)的實施,主要改變在一下方面:
1.生產(chǎn)前必須通過網(wǎng)絡(luò)接收當(dāng)天要生產(chǎn)的任務(wù),核對信息。
2.配方不再通過手動輸入,而是通過網(wǎng)絡(luò)接收每天的生產(chǎn)任務(wù)中的配方信息。
3.配方的原料設(shè)置信息由總部下達(dá),比如配方中各原料的比例,因此一般情況比例也是自動生成,另外要附加原料倉庫信息。
4.生產(chǎn)完畢要將班次生產(chǎn)的信息及時回傳到NC庫。
5 結(jié)語
通過企業(yè)ERP系統(tǒng)的實施,中控配料系統(tǒng)實現(xiàn)了信息化的統(tǒng)一管理[9],由于目前國內(nèi)飼料行業(yè)的信息化還是處于嘗試階段,所以存在種種的未知弊端,本文通過PCW自動配料系統(tǒng)在江西雙胞胎集團的ERP系統(tǒng)的實現(xiàn)了完美的對接。并且經(jīng)過一年的運行,通過對比未使用ERP的生產(chǎn)產(chǎn)量及消耗成本,發(fā)現(xiàn)ERP系統(tǒng)的執(zhí)行效率明顯有提高,系統(tǒng)穩(wěn)定,產(chǎn)量穩(wěn)中有升,人力成本明顯下降,實現(xiàn)了客觀的企業(yè)資源優(yōu)化。由于處于初期的嘗試階段,肯定存在許多需要的改進的地方,比如提高數(shù)據(jù)庫傳輸效率,數(shù)據(jù)庫優(yōu)化等方面,這都是以后需要進一步改進的地方。
作者簡介:
張衛(wèi)旭
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