热处理车间信息化技术改造实践
2.2 硬件功能
2.2.1 直接控制级
直接控制级由智能控温仪、无纸记录仪、配电回路、功率组件及报警、保护回路组成,系统采用模块化设计。
1)控温仪精度0.3级,带上下限报警并带通信接口。
2)执行元件采用固态继电器。
3)系统通过快速熔断器进行过电流及短路保护,并带超温和散热器过热报警、保护回路,能发出声光报警信号。
2.2.2 管控平台
管控平台是以热处理设备为主体、以直接控制级控制为核心、以加热温度、保温时间、升降温速度、碳势、氮势的在线监控系统为载体,以工业计算机控制辅以工艺技术管理、生产管理、设备管理、历史和在线动态数据库、材料库的网络管理为手段,实现生产过程的数字化、信息化。图2是管控平台的框架图,主要实现了以下功能。

1)设备管理控制:实时显示加热炉在线运行情况,包括设备的合格、检修、大修、超期停用、炉温均匀性的检查;炉子编号,合格日期,有效日期,下次检查日期,渗碳均匀性的检查;送检仪表编号,检查合格日期,有效日期,下次检查日期的检查。并以下拉菜单的形式对上述内容进行编排统计,有效地提升了设备的管理控制能力。
2)工艺管理控制:对已经录入的工艺内容包含温度、时间、真空度、气淬压力、油冷、空冷、水冷、分级淬火、碳势、氮势、渗层深度等要素,按照零件号、材料牌号、型别进行分类查询和调用,方便了工艺的控制和管理。
3)零件管理控制:管理和控制进车间日期/时间,序号,转入车间号,零件号,零件名称,批次号,熔炼炉号,工艺规程号,零件数,合格数,废品数,超差数,待处理数,接收人等,同时对相同工艺程序,不同零件号的零件进行编排。
4)生产过程管理控制:生产日期/时间,上卡号、下卡号、批次号、炉子编号,零件号,零件名称,工艺规程号,零件数,工艺过程参数(含工艺程序内容),故障信息等要素,这些原先都是通过手工填写几遍的内容,通过电脑录入,节省了人力和人工录入出错的几率。
5)即时存储记录下所有生产数据、工艺数据。点击形成需要的统计报表,方便进行网上查询,按期刻录光盘进行数据保存。
2.2.3 监控系统
监控系统主要实现了以下功能。
1)实现计算机和各仪表间的双向数据传输,对各设备实施集中监控。
2)主机对各智能表升温、降温速率、保温时间等进行编程控制。
3)应用了高精度智能测量模块,实现高精度在线集中记录、监控报警、及温度测量系统定期校验,有效加热区定期检定等,使系统符合HB5354-94及HB5425-89行业标准规定的技术要求。
4)主机可方便进行工艺曲线编制、向下传输、存储管理等。
5)系统省略记录仪表,具有显示、存储、查询、文档形成、打印等功能。
3、实施效果
通过实施热处理车间信息化初步改造,将原来的热处理设备增加了带有串行通信口的智能温控仪表、无纸记录仪表,采用高精度智能采集模块进行信息传输和炉温控制,替代了传统的纸介质、手工传递方式;节省了劳动力,提高了生产自动化程度、工序质量控制能力和信息沟通能力,使热处理产品质量完全受控,将生产流程中存在的重复性数据录入降低到最小水平,提升了工艺技术管理、车间管理能力和生产效率。系统管理机与系统监控机通过网卡和集线器连接,组成了管理、控制一体化的车间工业局域网,通过WINDOWS软件进行管理。系统管理机通过网络把系统监控机的处理结果传送上来进行分类统计、存储管理,替代了传统的信息传递方式,为决策提供了依据。
在生产过程中,将产品和零件的信息按材料种类、数量、生产加工日期、产品合格率、废品数量等进行分类统计、存档,方便了车间按不同的条件随时查询、汇总,点击需要的格式按日报、月报、年报绘制出生产报表和质量管理统计图,在线建立产品质量跟踪档案库,方便了质量管理和查询。
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