浅析卷包在线检测设备状态监控系统的应用

汪建兵

摘   要：随着烟草需求量的增加，烟厂规模也在逐渐增大，卷烟的各种设备更多，而在卷包车间中生产设备比较集中，为避免生产问题，烟厂设置了不同类型的检测系统。但是检测系统是不是能正常运行，需要另外的监测检测系统对其进行监控，并进行故障报警和精确的故障定位。这就需要根据不同厂家、不同种类的检测系统的工作原理，研制出相应的、专业的监测器和监测系统，对工作过程中的每个控制信号进行监控，构成统一的卷包在线检测设备状态监控系统，从而确保卷包车间正常生产。

关键词：卷烟厂  卷包设备  在线检测监控系统  应用

中图分类号：TP277                                 文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0075-02

卷烟厂中最为主要车间就是卷包生产车间，此车间中运行的各种设备存在着故障性风险。为避免减少这些风险，需要建设一套监控系统，采用本地报警、远程监控与报警及远程预警方式，对各个检测设备的运行状态实时监控。用来解决检测设备各类故障无报警提示、系统和硬件故障难以发现引起维修响应滞后带来产品的质量隐患、检测设备的运行状态和产品缺陷数据无法集中分析、集中管理等一系列问题。同时能实现现场和远程报警，防止检测系统发生故障而无人知晓，提高发现故障的及时率和维修响应速度。从而保证卷包设备的正常运行，不影响到正常生产，保证生产质量和效率。

1  监控系统架构的原理

首先，在烟厂设备机组的多个需要监测部位安装相应的智能监测器（如缺陷剔除监测器、产品到位监测器，电磁阀监测器等），针对不同部位监测到的运行信息进行综合分析，对设备健康状态作出综合判断。其次，智能监测器通过 CAN 总线将监测到的信息数据和诊断出来的故障发送到机台监控系统，由机台系统进行统一的信息分析处理，诊断整机组健康状态和运行趋势。再次，工厂内网服务器对每机组机台监控系统的信息数据进行汇总储存分析，通过PC端和移动端呈现整厂设备的健康状态和运行趋势。最后，卷烟厂主要针对检测设备的健康状态进行监测，只需要安装检测设备监测器进行监测，如有需要可以增加智能监测器对机组不同关键部位进行监测，该监控系统具有可拓展性，可根据客户需求在机组不同的关键部位增加监测点进行数据分析和健康诊断。

2  检测设备监测系统构成

检测设备监控系统主要包括：检测设备监控软件、终端智能监测器、车间WIFI网络布局、监控系统内网服务器、PC端应用显示、移动端应用显示几部分，具体如下。

（1）检测设备监控软件。检测设备监控软件安装至每台检测设备的工控机，主要用来监控小包检测设备、条包检测设备、五轮检测设备和箱缺條检测设备相机在线运行数据信息、检测系统软件运行数据信息和检测设备检测出的产品质量缺陷信息。

（2）终端智能监测器。终端智能监测器采用先进的采集技术对每个机组的检测设备分别进行独立分析和储存，可随时查看每个检测设备的运行状态，并在现场即时出现某种异常故障和运行趋势趋向于某种故障范围的前提下，会进行提示。

（3）车间WIFI网络布局。在烟厂内布局无线AP，用网络传输数据到工厂内网服务器。

（4）监控系统内网服务器。检测设备监控软件和终端智能监测器将检测设备运行数据和产品质量缺陷数据通过车间WIFI传送至工厂内网服务器进行储存分析，工厂内网服务器与智能报警器连接，当发生故障设备的情况下内网服务器现场报警。

（5）pc端通过服务器端已处理的数据，实时展示检测设备运行状态、产品质量状态;当设备故障异常时进行实时的PC端报警、产品质量缺陷数量超出预警阈值时进行实时PC端预警;以及针对历史故障数据和历史缺陷数据进行趋势分析，直观呈现分析图表。

（6）移动端主要实现远程实时故障报警、产品质量缺陷数量超出预警阈值时进行远程预警，并针对历史故障数据和历史缺陷数据进行趋势分析，直观呈现分析图表。

3  卷包在线检测设备状态监控系统的功能

3.1 实现检测设备精准维护

当前检测设备出现摄像头掉线、软件系统死机或者对烟包不检测等故障时，无故障提示，无报警，这时检测设备停止工作，操作维修工不易发现，存在重大质量隐患。监控系统要能立即发现检测设备发生的故障，并在现场和远程报警，防止检测系统发生故障而无人知晓，提高发现故障的及时率和维修响应速度。

终端智能监测器会发挥作用，每个终端智能监测器利用内嵌到检测设备上的监控软件，获取检测设备运行的故障信息，过程中如遇到软件死机不运行、摄像头掉线、摄像头不拍照、收不到缺陷照片等问题时，终端智能监测器可进行故障提示;终端智能监测器可显示故障信息内容。

通过检测设备监控软件实现智能操控，检测设备监控软件可通过32台机组的操作系统获取操作系统的运行数据，同时抓取摄像头拍照过来的文件大小，以及监控（小包、条包、箱缺条、五轮检测设备）设备的软件是否正常运行，和剔除动作信息数据，具体表现为软件会向控制台发送剔除图片数据;软件会向控制台发送全部图片数据;软件会向控制台发送全部统计数据（包括品牌，日期，时间，机组信息等）。

借助工厂内网服务器实现，检测设备监控软件产生故障信息数据时传送至服务器，工厂内网服务器实现现场报警。并将故障信息数据通过PC端和移动端进行远程报警。如遇到软件死机不运行、摄像头掉线、摄像头不拍照、烟包到位检测传感器故障、接收不到缺陷图片、剔除装置剔除不动作等问题时，就可以在pc端和移动端页面跳出警示框进行报警，报警页面呈现设备故障信息、机位、发生时间和处理记录。

3.2 实现产品质量预警控制

通过分析检测设备的检测数据，对烟包缺陷数量超出阈值和缺陷频度出现异常的情况进行预警提示。质量预警功能提示维修人员调整、维修主机生产设备的相关部位，及时消除质量缺陷，避免缺陷恶化。

将小包检测设备、五轮检测设备、箱缺条检测设备和条包检测设备按照质量缺陷图片名称信息数据（包括缺陷产品产生的时间、缺陷产品数量和缺陷产生的镜头部位）进行分析，当缺陷数量超出预警阈值范围进行产品缺陷预警。

通过缺陷产品产生的时间和缺陷产品数量，可统计分析一定时间内发生缺陷产品的频率和长期发展的趋势，可以有依据的进行设备评估管理，及时提醒维修人员调整管理，提高科学性的维修管理。

3.3 实现检测设备状态集中管理

生产管理的相关人员（工艺质量人员、设备管理人员）利用监控系统，集中对比、分析检测装置的运行状态和产品缺陷情况，实现检测设备状态集中管理。检测设备监控系统可展示厂内检测设备的实时运行状态、质量缺陷趋势、历史数据统计分析，实现全厂设备集中统一管理。综合历史故障记录可分析故障机组占比、故障类型占比、故障设备的占比和故障频发时间。针对频繁发生故障的机组、故障类型、故障设备进行计划性维护保养管理，避免故障发生。

4  结语

综上所述，烟厂的卷烟车间的设备检测系统，需要实时在线监控系统对其进行监控，以确保能监测出检测设备运行状态，给出报警和故障定位，以降低卷包生产过程中故障风险，保障生产正常运行，提高生产效率。

参考文献

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