智能化理念在工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用論文

　　摘要：隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，業(yè)主對(duì)工廠的智能化程度方面的要求越來越高。本文從工程設(shè)計(jì)的角度，在工程建設(shè)期就開始著手制定智能化設(shè)計(jì)方案，本文從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)，車間無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，車間監(jiān)控系統(tǒng)，車間門禁系統(tǒng)等方面闡述設(shè)計(jì)思路。

　　關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì)；智能化設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)分析；物流跟蹤

　　隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，生產(chǎn)管理系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)等得到了廣泛的推廣，業(yè)主對(duì)工廠的智能化程度方面的要求越來越高。從后期改造上，不但成本較高，而且施工難度較大，造成諸多不便。于是越來越多的業(yè)主在工程建設(shè)期就要求設(shè)計(jì)單位進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，提高工廠的智能化水平，提高效率，便于管理；建立穩(wěn)定和安全的數(shù)據(jù)中心，增加通訊功能，以適應(yīng)快速變化的電信技術(shù)和市場(chǎng)需求；節(jié)能增效，優(yōu)化投資。本文從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與物流跟蹤系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等方面闡述作者的設(shè)計(jì)思路。

　　1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　以工藝生產(chǎn)為主線，通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的能源計(jì)量表計(jì)，記錄不同時(shí)間段、不同工藝設(shè)備的加工內(nèi)容、以及在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)該設(shè)備的能源消耗情況，并形成各主要生產(chǎn)設(shè)備及公輔設(shè)施的能源消耗數(shù)據(jù)庫，為數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還具備電能參數(shù)實(shí)時(shí)查詢、歷史查詢、實(shí)時(shí)曲線分析、負(fù)荷曲線查詢、歷史曲線查詢、開關(guān)動(dòng)作統(tǒng)計(jì)、故障分析等功能。

　　1.1硬件系統(tǒng)

　　硬件系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)通訊控制器、485/232轉(zhuǎn)換器及其電源、監(jiān)控主機(jī)、顯示器、光纖收發(fā)器、智能儀表、通訊機(jī)柜等組成。

　　1.2軟件系統(tǒng)

　　后臺(tái)監(jiān)控軟件：選用專業(yè)的電力系統(tǒng)監(jiān)控軟件EpSynall，該軟件采用WindowsXP中文標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)多任務(wù)處理，開放式結(jié)構(gòu)，適合電力系統(tǒng)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有靈活的通訊及網(wǎng)絡(luò)方式，可實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄配電室各種正常運(yùn)行和出現(xiàn)事故情況下的電網(wǎng)參數(shù)。數(shù)據(jù)庫軟件：采用數(shù)據(jù)庫SQLServer2005軟件，對(duì)監(jiān)控軟件采集到的數(shù)據(jù)源進(jìn)行關(guān)聯(lián)，供數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)使用。

　　2數(shù)據(jù)分析及物流跟蹤系統(tǒng)

　　2.1硬件組成

　　主要由手持終端、監(jiān)控主機(jī)及顯示器、無線路由器、網(wǎng)絡(luò)附件等組成。

　　2.2數(shù)據(jù)分析

　　具備單項(xiàng)查詢、多項(xiàng)查詢功能，數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)均可作為查詢條件，各個(gè)查詢條件之間可組合查詢，按照每個(gè)屬性進(jìn)行組合匯總統(tǒng)計(jì)生成的數(shù)據(jù)。對(duì)查詢出的報(bào)表提供打印、數(shù)據(jù)排序和導(dǎo)出Excel格式文件功能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行中或完成后，能即時(shí)查詢每個(gè)工序的耗能、耗時(shí)，能按各種查詢條件生成能耗報(bào)表。

　　2.3物流跟蹤

　　系統(tǒng)先對(duì)所有工藝過程料卷存放區(qū)域的卷位進(jìn)行計(jì)算機(jī)統(tǒng)一編碼，保證卷位的唯一性，系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)先進(jìn)行料卷的卷位初始化。當(dāng)某一工序進(jìn)行時(shí)，操作工可隨時(shí)通過手持終端從來源卷位上選擇料卷進(jìn)行工序加工，工序結(jié)束時(shí)，操作工可選擇空置的卷位進(jìn)行料卷的放置。對(duì)卷位的占用情況可隨時(shí)進(jìn)行查詢，根據(jù)卷位可以跟蹤料卷的流轉(zhuǎn)，料卷的放置時(shí)間，移除時(shí)間，提高卷位的利用率，卷位圖形化信息可以一目了然查看各個(gè)區(qū)域的卷位占用情況、各個(gè)卷位放置的熔次卷號(hào)等。

　　3車間無線網(wǎng)絡(luò)基于無線控制器的新型解決方案中

　　在車間無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每只無線訪問接入點(diǎn)(AP)僅獨(dú)立管理射頻信號(hào)和信息傳輸?shù)墓ぷ�，其作用是一個(gè)基于硬件的射頻底層傳感設(shè)備，所有接入點(diǎn)接收到的射頻信號(hào)，通過無線局域網(wǎng)絡(luò)制定的標(biāo)準(zhǔn)，隨即經(jīng)由以太網(wǎng)絡(luò)并傳輸?shù)綗o線控制器，控制器對(duì)其進(jìn)行加密、檢驗(yàn)、安全控制等高級(jí)工作。因此，基于無線AP和無線AC控制器的網(wǎng)絡(luò)方案，具有集中控制的特性，并能完成射頻信號(hào)管理、檢驗(yàn)和安全控制等工作。而且無線控制器能提供強(qiáng)大的列表訪問功能，可以為各用戶賦予各不相同的訪問功能。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式相比，無線控制器作為連接無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，可以實(shí)現(xiàn)多種方式的無線和有線用戶的互相訪問，控制形式靈活。

　　4車間監(jiān)控系統(tǒng)

　　在車間建立一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控點(diǎn)覆蓋整個(gè)車間。由前端攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)端口輸出，通過交換機(jī)平臺(tái)經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控室，各畫面可實(shí)時(shí)在電視墻上顯示。該系統(tǒng)基本特點(diǎn)如下：視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用集中網(wǎng)管方式維護(hù)，支持各種IE瀏覽器進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置。監(jiān)控前端為20臺(tái)IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，每臺(tái)攝像機(jī)配備現(xiàn)場(chǎng)檢修箱，現(xiàn)場(chǎng)IP攝像機(jī)到機(jī)房采用光纖傳輸。采用磁盤陣列進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)，視頻保密性高，存儲(chǔ)時(shí)間不少于15天。調(diào)度室設(shè)置3*346寸液晶拼接屏，用于顯示監(jiān)控圖像和控制信號(hào)圖像。配備網(wǎng)絡(luò)鍵盤，可控制到每一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

　　5車間門禁系統(tǒng)

　　門禁管理系統(tǒng)是非接觸式智能卡安全出入控制系統(tǒng)，具有對(duì)門戶出入控制、保安防盜報(bào)警等功能，它主要用于管理內(nèi)部員工出入，杜絕外來人員隨意進(jìn)出。當(dāng)內(nèi)部員工進(jìn)出門時(shí)需持卡靠近讀卡器讀卡，讀卡器接收到信號(hào)后，門禁控制器判斷該卡是否合法，只有持有系統(tǒng)確認(rèn)是合法、且有效卡的人員，方可開鎖進(jìn)或出，并將該卡號(hào)、日期、時(shí)間等信息保存以供查詢；否則，系統(tǒng)會(huì)拒絕動(dòng)作且報(bào)警。各門禁點(diǎn)可以用微機(jī)聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。門禁出入控制系統(tǒng)與微機(jī)的聯(lián)網(wǎng)是采用符合工業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)的RS-485網(wǎng)絡(luò)。

　　6總結(jié)

　　智能化設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中是適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，本文從數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、物流跟蹤系統(tǒng)、車間無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、車間監(jiān)控系統(tǒng)、車間門禁系統(tǒng)等方面闡述作者的觀點(diǎn)，如果設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)期間能夠借鑒相關(guān)理念，在設(shè)備選型，管線敷設(shè)，方案布置等方面提前考慮，對(duì)以后的工廠智能化升級(jí)改造有著非常重要的意義。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]王華,郭梅.從傳統(tǒng)工廠到數(shù)字化、智能化工廠[J].電子世界,2013(20).

　　[2]李朝海.智能化制造技術(shù)在智能化工廠中的應(yīng)用探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(18).

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