備受關(guān)注的“中國制造2025”規(guī)劃2015年5月正式出臺。作為實施我國“制造強(qiáng)國”戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng),“中國制造2025”無疑將成為今年乃至未來幾年中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)關(guān)注的主題。為應(yīng)對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展的客觀需求,隨著互聯(lián)網(wǎng)+的推進(jìn),信息技術(shù)與智能化為“中國制造”插上了騰飛的翅膀。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革;基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式的變革,形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長點。如何發(fā)展智能化屠宰裝備和控制系統(tǒng),也成為擺在行業(yè)面前的重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
面對挑戰(zhàn)和機(jī)遇,興隆機(jī)械果斷選擇適應(yīng)市場需求,以技術(shù)升級和智能創(chuàng)新為手段,實現(xiàn)了加工過程中的兩化融合。興隆機(jī)械認(rèn)為,要為用戶體現(xiàn)完美的系統(tǒng)性能,就必須以應(yīng)用為核心,以實用、易用、好用三大主線為出發(fā)點,全面兼顧技術(shù)、應(yīng)用與發(fā)展的和諧統(tǒng)一。不同的地域、不同的規(guī)模,不同的客戶,對生產(chǎn)加工規(guī)劃不同,關(guān)注點也不同。我們堅信客戶需要的不是單一的一套設(shè)備系統(tǒng),而是一個公司全方位的支持與服務(wù)。興隆機(jī)械利用自動化、信息技術(shù)和管理科學(xué)的發(fā)展理論,經(jīng)過潛心研發(fā)和試驗,成功實現(xiàn)了屠宰設(shè)備的智能化控制,實現(xiàn)了加工過程中的兩化融合,并將其逐漸覆蓋肉類加工生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。隨著自動化程度的提高,也就意味著生產(chǎn)效率的提高,對勞動力依賴越小,食品安全程度越高。在人口紅利漸失的情況下,發(fā)展屠宰智能化控制系統(tǒng),節(jié)約勞動力成本,避免手工生產(chǎn)的人為不確定因素,是實現(xiàn)高效、節(jié)能、安全肉類食品加工的有效途徑。興隆機(jī)械以技術(shù)升級和智能創(chuàng)新,全面實現(xiàn)屠宰加工的智能化、自動化生產(chǎn),全力助推肉類加工企業(yè)在新經(jīng)濟(jì)常態(tài)下的快速前行,為推動企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益,提供有力支撐,為用戶的利益提供強(qiáng)大后盾與保障。
興隆機(jī)械屠宰智能化控制系統(tǒng)全面嵌入肉類加工工藝標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,由數(shù)據(jù)采集分析、系統(tǒng)報警、工控糾偏、統(tǒng)計查詢等功能環(huán)節(jié)來全面保障工藝路線的落地執(zhí)行,引領(lǐng)我國肉類加工機(jī)械行業(yè)的食品安全示范。
一、系統(tǒng)特性
整體性
以國家政策、法律法規(guī)、食品行業(yè)、生豬養(yǎng)殖業(yè)、屠宰裝備、IT業(yè)等整個行業(yè)系統(tǒng)為背景進(jìn)行的整體性規(guī)劃設(shè)計。
以現(xiàn)代制造加工業(yè)的定義描述、特點特征、構(gòu)架方式、運(yùn)作模式、相關(guān)管理方式方法、操作手段等內(nèi)容為出發(fā)點進(jìn)行數(shù)字化生產(chǎn)加工的規(guī)劃設(shè)計。從發(fā)達(dá)國家的科學(xué)、精密、綠色、規(guī)模、專業(yè)的現(xiàn)代制造中學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗。
標(biāo)準(zhǔn)化
興隆機(jī)械屠宰智能化控制系統(tǒng)主要設(shè)備器材都選用國際化、專業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)的高品質(zhì)產(chǎn)品。其工藝水平高,質(zhì)量保證手段完善,性能穩(wěn)定;系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)是嚴(yán)格按照國家相關(guān)的法律法規(guī)來進(jìn)行,具備高可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)完整性、簡單實用性、開放性、發(fā)展性、安全保密性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性等高質(zhì)量性能。
先進(jìn)性
以全自動、全智能、高精度的先進(jìn)科學(xué)理念為屠宰智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計思想。先進(jìn)的智能控制系統(tǒng),使屠宰業(yè)的高技術(shù)、高人力、高成本管理難題得到了有效解決,擁有先進(jìn)的開發(fā)工具、先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)、自主控制技術(shù)、先進(jìn)的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、追溯系統(tǒng)、準(zhǔn)確的識別工具等數(shù)十項先進(jìn)技術(shù)。
安全性
系統(tǒng)提供一種更為全面的安全保護(hù)機(jī)制,包括授權(quán)級別、模塊保護(hù)以及通信的完整性等各個方面。“信息安全集成”機(jī)制確保在互聯(lián)網(wǎng)上安全運(yùn)行,而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。
易用性
興隆機(jī)械屠宰智能化控制系統(tǒng)的人機(jī)界面友好,版面清晰,菜單操作流程充分滿足了用戶的視覺流程跟使用習(xí)慣。易理解、易學(xué)習(xí)、易使用、易維護(hù)、易升級,幫助將操作人員培訓(xùn)成本、實施周期降到最低。
二、設(shè)備簡介
興隆機(jī)械屠宰智能化控制系統(tǒng)由控制器、I/O傳感器、變頻器、網(wǎng)絡(luò)部件、觸摸屏等組成。所有的設(shè)備由符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 205105-2014)的以太網(wǎng)接口,并通過接口形成相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),連接到控制器當(dāng)中。其中控制器使用了西門子最新的S7-1500,遠(yuǎn)程I/O采用小體積的ET200SP,總線采用智能總線Profinet,變頻器采用了西門子G-120C系列。
1、SIMATIC S7-1500控制器
除了包含多種創(chuàng)新技術(shù)之外,還設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn),最大程度提高生產(chǎn)效率。無論是小型設(shè)備還是對速度和準(zhǔn)確性要求較高的復(fù)雜設(shè)備裝置,都一一適用。
除了包含多種創(chuàng)新技術(shù)之外,還設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn),最大程度提高生產(chǎn)效率。無論是小型設(shè)備還是對速度和準(zhǔn)確性要求較高的復(fù)雜設(shè)備裝置,都一一適用。
SIMATIC S7-1500無縫集成到TIA博途--一款全新的全集成自動化軟件中,極大提高了工程組態(tài)的效率。信號處理最快運(yùn)算速度1nS, 極大縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間,進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。
SIMATIC S7-1500 能在運(yùn)行過程中激活診斷功能,所有與控制系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障情況都可以顯示在TIA博途、人機(jī)界面、Web server和CPU 的顯示屏上。
采用集成 Web Server,無需親臨現(xiàn)場,即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態(tài)、報警信息、網(wǎng)絡(luò)情況。過程變量以圖形化方式進(jìn)行顯示,還可以自定義網(wǎng)頁,極大地簡化了信息的采集操作。
2、智能高速總線
Profinet 是西門子推出的基于以太網(wǎng)的智能高速總線,已經(jīng)是中國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 25105-2014 )。該總線有以下特點:
總線帶寬高:1000M/100M自適應(yīng)
響應(yīng)速度快:31.25uS的相應(yīng)時間
抗干擾能力強(qiáng):能在1000V 200kHz的干擾下正常工作。
超高兼容性:能夠兼容TCP/IP 、Open-Tcp、Modbus-TCP等多種給予以太網(wǎng)物理介質(zhì)的協(xié)議,甚至能夠在網(wǎng)絡(luò)上直接傳輸視頻信號,最大限度的利用網(wǎng)絡(luò)投資。
自動修復(fù)功能:能夠在一個節(jié)點出現(xiàn)故障的情況下,自動修改數(shù)據(jù)走向,繞過故障節(jié)點,最大程度的保障系統(tǒng)的可用性。
支持無線通訊:方便在移動部件上的使用,并使工廠內(nèi)部移動監(jiān)控成為可能。
3、I/O站 ET-200SP
ET-200SP是緊湊型遠(yuǎn)程I/O站,由接口模塊、基座、I/O模塊等設(shè)備組成。有以下特點:
密度高 體積小:模塊只有火柴盒大小,128個信號占用空間為W120xH138,非常適合在狹小的空間內(nèi)使用。
自動診斷:模塊出現(xiàn)故障后,會向控制器發(fā)送詳細(xì)故障信息,便于快速排除故障。
支持帶電更換:模塊支持帶電更換,便于快速處理故障。
三、功能實現(xiàn)
1、信息自感知和故障診斷功能
信息感知的實現(xiàn):系統(tǒng)在工作過程中通過光電感應(yīng)、傳感器技術(shù)、環(huán)境信息的智能感知以及數(shù)據(jù)的智能分析與處理等多種技術(shù)手段,實現(xiàn)了屠宰加工各環(huán)節(jié)的智能化控制以及遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能報警等功能。系統(tǒng)在運(yùn)行中會定時輪詢各個設(shè)備的工作狀態(tài)、工作負(fù)荷、數(shù)據(jù)流的傳遞情況,確保全面、精確、不間斷的監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,精確的數(shù)據(jù)提示可以為用戶節(jié)省大量人工操作和電力消耗,達(dá)到增產(chǎn)、節(jié)能、減輕工人勞動強(qiáng)度的效果。
故障診斷功能的實現(xiàn):系統(tǒng)保存了所有元器件的狀態(tài)代碼字典,會根據(jù)輪詢過程中獲得的狀態(tài)代碼,自動翻譯成對應(yīng)的文字信息,便于操作人員讀取,便于快速排查故障。
性能指標(biāo):受益于系統(tǒng)快速的運(yùn)算速度,設(shè)備的總體輪詢時間不大于100mS,單個設(shè)備緊急響應(yīng)的時間不大于10mS,有效地提高工作效率。
2.遠(yuǎn)程監(jiān)控功能
遠(yuǎn)程監(jiān)控能遠(yuǎn)程、高效、方便地采集生產(chǎn)加工過程中的數(shù)據(jù)和圖像信息,已經(jīng)成為廣大用戶在現(xiàn)代自動化管理中監(jiān)控的最為有效的觀察工具。在控制中心,只要一個管理人員的操作,就能夠觀察和控制多個被控區(qū)域,以及遠(yuǎn)距離區(qū)域的監(jiān)控功能,便于管理層和參觀人員了解生產(chǎn)情況,避免參觀者攜帶的細(xì)菌進(jìn)入廠房。遠(yuǎn)程監(jiān)控能有效的避免人與生產(chǎn)現(xiàn)場的直接接觸,直接斷絕外界細(xì)菌對產(chǎn)品的感染,極大的節(jié)省了勞動力,節(jié)約人力成本,間接地為用戶增加了收益。管理人員還可通過調(diào)看視頻監(jiān)控錄像來總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗。
3、網(wǎng)絡(luò)通訊功能
系統(tǒng)采用了以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)的Profinet 網(wǎng)絡(luò),增加了信息優(yōu)先級功能,以雙絞線和光纖為物理介質(zhì),接口類型為RJ45。
網(wǎng)絡(luò)組件使用西門子 X2系列及以上的交換機(jī),低功耗、延時短,能適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一個節(jié)點出現(xiàn)故障的情況下,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會根據(jù)自身狀況,重新進(jìn)行路徑規(guī)劃,繞過故障點,實現(xiàn)自我修復(fù),確保使用的可靠性和壽命,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確度和安全性。帶寬100/1000M自適應(yīng),響應(yīng)時間小于10mS,緊急響應(yīng)時間小于0.25mS,自修復(fù)時間小于200mS。
此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)完全開放,能支持所有基于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,如TCP/IP,Open TCP, Modbus-TCP等,除了能夠?qū)崿F(xiàn)控制信息的傳輸外,還能承擔(dān)部分視頻和音頻信號的任務(wù),支持無線通訊,方便在移動部件上的使用,并使工廠內(nèi)部移動監(jiān)控成為可能。
4、自適應(yīng)功能
自適應(yīng)的功能是由系統(tǒng)控制器實現(xiàn),不需要人為干預(yù)。自適應(yīng)功能體現(xiàn)在以下兩個方面:
?。?)自動修改和調(diào)用程序:控制器能夠根據(jù)自身控制設(shè)備的實際情況智能的判斷出當(dāng)前狀況,調(diào)用相關(guān)的程序,確保生產(chǎn)線最高效的使用。
?。?)自動屏蔽不用的程序:控制器在現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下,根據(jù)故障現(xiàn)象和影響的范圍停止部分程序的運(yùn)行,減小故障影響的范圍,確?,F(xiàn)場安全和非故障設(shè)備的正常運(yùn)行。
5、信息安全
SIMATIC S7-1500 中提供一種更為全面的安全保護(hù)機(jī)制,包括授權(quán)級別、模塊保護(hù)以及通信的完整性等各個方面。
“信息安全集成”機(jī)制確保在互聯(lián)網(wǎng)上安全運(yùn)行,而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。
專有技術(shù)保護(hù):加密算法可以有效防范未經(jīng)授權(quán)的訪問和修改。這樣可以避免設(shè)備被仿造,從而確保了投資安全。
防拷貝保護(hù):可通過綁定SIMATIC 存儲卡或CPU 的序列號,確保程序無法在其它設(shè)備中運(yùn)行。這樣程序就無法拷貝,而且只能在指定的存儲卡或CPU 上運(yùn)行。
訪問保護(hù):訪問保護(hù)功能提供一種全面的安全保護(hù)功能,可防止未經(jīng)授權(quán)的項目計劃更改。采用為各用戶組分別設(shè)置訪問密碼,確保具有不同級別的訪問權(quán)限。此外,安全的CP 1543-1 模塊的使用,更是加強(qiáng)了集成防火墻的訪問保護(hù)。
操作保護(hù):系統(tǒng)對傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),防止對其進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的訪問。控制器可以識別發(fā)生變更的工程組態(tài)數(shù)據(jù)或者來自陌生設(shè)備的工程組態(tài)數(shù)據(jù)。
智能制造裝備是具有預(yù)測、感知、分析、推理、決策、控制功能裝備的總稱,它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和人工智能技術(shù)在裝備產(chǎn)品上的集成和融合。是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、精密化、綠色化的基本工具,是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的支撐,是實現(xiàn)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品使用過程節(jié)能減排的重要手段。
興隆機(jī)械屠宰智能化控制系統(tǒng)的開發(fā)研制使自動控制技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、中央控制技術(shù)在成套性一體化生產(chǎn)工藝和加工技術(shù)方面實現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合,從而提高了國產(chǎn)生豬屠宰生產(chǎn)線技術(shù)水平,能夠更好地滿足規(guī)模以上生豬屠宰企業(yè)對先進(jìn)加工設(shè)備的需求,對促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、改善屠宰加工衛(wèi)生條件、防止產(chǎn)品交叉污染、保障食品衛(wèi)生安全、降低勞動強(qiáng)度起到了有效地推動作用,進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
人類生產(chǎn)力水平經(jīng)歷了機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)、電器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)三次革命,中國在三次產(chǎn)業(yè)革命中都做了配角,正在來臨的信息技術(shù)革命又將深刻影響人類社會,極大地促進(jìn)社會進(jìn)步。在這場革命中,興隆機(jī)械愿勇做中國肉類加工裝備產(chǎn)業(yè)革命前進(jìn)路上的助推器,以智
能化屠宰和肉類加工控制系統(tǒng),為廣大肉類加工企業(yè)創(chuàng)造更大的利益,在“中國制造”的道路上攜手前行!