需求概述

公司，大車間、小車間，各類機加、焊接、噴涂等等機器的運行數(shù)據(jù)，上傳到公司的MES，或是另建一套機器運行行數(shù)據(jù)分析管控平臺，對獲取的數(shù)據(jù)據(jù)，進行更高層級的分析及機器生產(chǎn)運行管理。

需求的機器運行數(shù)據(jù)如下：

運行狀態(tài)及時間數(shù)據(jù)：實時運行狀態(tài)、開機時間、關(guān)機時間、報警監(jiān)控（故障時間）、運轉(zhuǎn)時間、空轉(zhuǎn)時間；

工藝參數(shù)：電流、電壓、角度、轉(zhuǎn)速、壓力、氣體流量、速度；

環(huán)境、安全：煙霧報警、可燃氣體、粉塵監(jiān)測，環(huán)境溫、濕度；

運行數(shù)據(jù)獲取方案

待料時間：根據(jù)物料的擺放位置，配置接近，光電或位移等類型傳感器，獲取待料時間；

轉(zhuǎn)速：加裝轉(zhuǎn)速傳感器，獲取轉(zhuǎn)速信號；

進給量：根據(jù)設(shè)備的進給料操作，加裝位移傳感器，獲取進給量數(shù)據(jù)；

角度監(jiān)測：配置角度傳感器，監(jiān)測角度數(shù)據(jù)；

配置氣體傳感器:檢測氣體濃度數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場要求，可選可燃氣體，或其它有害有害的氣體種類傳感器；

配置視覺傳感器:檢測產(chǎn)品加工工藝是否達到質(zhì)量工藝要求；

檢測是否輸入固定值參數(shù)：配置位移等相關(guān)功能的傳感器，獲取實際的輸入值，是否是設(shè)定的輸入?yún)?shù)；

安裝粉塵傳感器:監(jiān)測PM2.5、PM10；

安裝溫度傳感器:采集、記錄設(shè)備工作過程中的溫度變化數(shù)據(jù)；

頻率監(jiān)測：根據(jù)要求，從變頻器采集頻率數(shù)據(jù)，或是加裝傳感器機器設(shè)備運轉(zhuǎn)往復的頻率；

采集裝置選型及配置方案

以一臺機器設(shè)備為一個數(shù)據(jù)采集對象，每臺設(shè)備配置1臺XL87智能采集終端；

設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)（啟動、停止、運行、待機、故障、試機）：XL87智能數(shù)據(jù)采集終端，配置有I/O，直接從機器設(shè)備的控制系統(tǒng)，采集運行信號，進行分析判斷、計算統(tǒng)計，獲取設(shè)備開機時間、停機時間、運轉(zhuǎn)時間、空轉(zhuǎn)時間、異常故障報警、顯示實時運行狀態(tài)，按班、開、周、月時段，統(tǒng)計各狀態(tài)的持續(xù)時間，計算、分析設(shè)備的時間利用、設(shè)備性能、產(chǎn)品品質(zhì)，及設(shè)備的綜合效率，生成用戶需要的生產(chǎn)技術(shù)指標數(shù)據(jù)；

工藝參數(shù)采集方案示意

XL87智能采集終端，配置有 DI/AI/DO/AO，Ethernet，LoRa(無線)，RS485、CAN、USB等等接口，通過各種功能的傳感器，采集設(shè)備運行工藝數(shù)據(jù)；

通過I/O接口，和相應的傳感器，采集發(fā)那科、龍門，等機器人的焊接電流、電壓數(shù)據(jù)；

通過RS485通信口，和相應的儀表，采集氣體消耗量、砂量，角度、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)據(jù)；

通過RS485通信口，和位移傳感器，采集進給量、待料時間，輸入是否是固定值參數(shù)；

并預留有共它通信接口，用于接入其它功能的傳感器、儀表。

工藝參數(shù)采集方案示意

XL87智能采集終端，配置一路，LoRa無線通信接口，用于采集無線傳感器的數(shù)據(jù)。對于大型的機器設(shè)備，如數(shù)控等離子火焰切割機、烘干房、龍門機器人、噴漆房、試壓等等設(shè)備，選擇無線傳感器，將采集的工藝數(shù)據(jù)，無線上傳至XL87智能采集終端。

壓力、壓差、煙霧傳感器，溫度、可燃氣體、有毒有害氣體、粉塵、風速、溫濕度、壓縮空氣含水量，等參數(shù)，都配置無線傳感器進行采集；

視覺檢測配置方案

XL87智能采集終端，配置有Ethernet，RS485、USB等等接口，支持多種通信協(xié)議，可直接采集視覺傳感器的信號，或是讀取視覺傳感器的數(shù)據(jù)；

選擇兩種視覺傳感器，一種視覺傳感器，用于判斷分析產(chǎn)品工藝質(zhì)量；另一種視覺傳感器，用于噴漆房，判斷工作人員是否戴口罩；

XL87智能采集終端

采集：設(shè)備運行狀態(tài)（啟動、停止、待機、故障、試機）；設(shè)備運行工藝參數(shù)（壓力、溫度、流量、位移）；設(shè)備能耗（電流、電壓、功率、電度、流量）

 讀取操作人員ID信息，記錄操作人員到、離機臺時間，統(tǒng)計工作時間；

 讀取物料編碼信息，記錄物料加工時間，統(tǒng)計產(chǎn)量；

 讀取模具編碼信息，記錄模具上、離機臺時間，統(tǒng)計模具沖壓次數(shù)，模具維修、更換預提醒；

 記錄、統(tǒng)計、分析：狀態(tài)變化時間及狀態(tài)持續(xù)時間；產(chǎn)量；設(shè)備OEE；各時段能耗；用戶需要的其它經(jīng)濟性能指標計算；

 生產(chǎn)人員、物料，及設(shè)備運行狀態(tài)關(guān)聯(lián)后的數(shù)據(jù)，并生成歷史數(shù)據(jù)；

基于ARM Cortex-A8架構(gòu)工業(yè)級處理器；Linux 操作系統(tǒng)；安裝My SQL數(shù)據(jù)庫，XL.Smart應用軟件；

可選配觸摸屏、聲光報警器；按現(xiàn)場需求，配置DI/DO/AI/AO模塊；

配100/1000M雙以太網(wǎng)，Wi-Fi（5GHz ）；

可配LTE通信接口；

可配LoRa無線通訊接口，通訊接口可任意配置為下行、上傳通信方式，無線讀取傳感、采集節(jié)點數(shù)據(jù)，或是上傳采集的數(shù)據(jù)。

支持RS485、Profibus/Profinet、CAN、USB等通信接口，讀取第三方設(shè)備數(shù)據(jù)。

可選配掃描、讀卡等功能，并按用戶要求的技術(shù)參數(shù)供貨。

可按設(shè)備生產(chǎn)商的通信協(xié)議標準，開發(fā)相應的通信協(xié)議，讀取設(shè)備數(shù)據(jù)；

系統(tǒng)示意圖

     構(gòu)建Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，傳輸設(shè)備運行數(shù)據(jù)

     系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集節(jié)點裝置XL87智能采集終端 、Wi-Fi無線通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心服務器，及工廠數(shù)字化平臺XL.Cloud軟件構(gòu)成；

 采集點獲取機器運行數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、人員ID信息，無線上傳至局域網(wǎng)；

XL.Cloud平臺，通過局域網(wǎng)，獲取智能采集終端推送的數(shù)據(jù)；

 XL.Cloud，和XL87智能采集終端，都可將數(shù)據(jù)推送至，MES、ERP等系統(tǒng)；

機器運行數(shù)據(jù)分析

從時間利用、機器性能（生產(chǎn)率）、產(chǎn)品品質(zhì)，等三個方面，計算、分析，從時間稼動率、設(shè)備稼動率、品質(zhì)稼動率，計算設(shè)備綜合效率OEE。

依據(jù)機器的初始性能，正常老化程度系數(shù)，以及實際的生產(chǎn)性能，計算、分析，機器的生產(chǎn)性能是否處在正常的標準狀態(tài)，數(shù)據(jù)可視化分析、展示機器的性能。

分析機器各狀態(tài)的占比時間，出現(xiàn)的頻次，計算分析操作人員的工作效率，生產(chǎn)計劃的優(yōu)劣，用實際的運行數(shù)據(jù)可視化展示；

計算、分析總產(chǎn)量，不合格品等數(shù)據(jù)，可視化展示品質(zhì)指標；

計算、分析，機器綜合效率OEE，生成綜合可視化數(shù)據(jù)報告。

機器運行管理

平臺根據(jù)不同的機器，構(gòu)建不同的數(shù)據(jù)分析模型；

各管理崗位，依據(jù)數(shù)據(jù)，從時間利用、機器性能（生產(chǎn)率）、產(chǎn)品品質(zhì)，等方面，采取切實有效的措施，提升機器生產(chǎn)運行效率；

通過持續(xù)的改進、優(yōu)化，讓機器各項指標都運行在更好的狀態(tài)。

XL.Cloud 系統(tǒng)功能示意圖