注塑机采集实时状态处理算法
作者: 发布时间:2018-09-29 阅读次数:1340次
1、 机台管理类数据
注塑机采集实时状态处理算法
包括机台资产号、机台位置号、机台模具号、机台项目号,此项由人员手动在注塑机触摸屏上进行维护,人工手动维护好后,上位机系统自动采集数据,并且机台产品信息有变时人员自动维护,维护一次后只有在信息有变动时才极性数据采集传送,否则不再进行数据采集传输。
现阶段对于注塑机机台管理类数据如下表
子项 | 地址 | 倍率 | 数值格式 | 单位 | 说明 |
机台资产号 | DM17000 | 1 | ASCII | NULL | |
机台位置号 | DM17100 | 1 | ASCII | NULL | |
机台模具号 | DM17200 | 1 | ASCII | NULL | |
机台项目号 | DM17300 | 1 | ASCII | NULL |
2、 注塑机采集实时状态监视类数据
这类采集地址明确标识注塑机的实时运行状态,便于生产管理者对注塑机的运行状态进行直观监视管理。注塑机的实时状态包括注塑机的运行模式、注塑机的运行状态、模具开合位置状态、注塑机的模具数量等信息。
注塑机的运行模式包括手动运行模式、半自动运行模式以及机械手运行模式,在现场, 注塑机处于手动运行模式时表示工艺人员在对注塑机进行调机处理,此时注塑机不生产产品, 所有的动作信号仅用于注塑机机构位置监视,不用于计算开机产能;注塑机处于半自动运行 模式时表示注塑机在开机自动生产中,此时人员只用正常上料、下料并按启动生产键注塑机 就可以进行自动生产;注塑机处于机械手运行模式时,实质几天也是处于半自动作业模式下, 与人工半自动生产模式的唯一区别是此种模式下是机械手完成上下料作业而非人工完成上 下料作业,表现在 IO 信号上是在此种模式下给机械手通讯的五入三出信号有效而已,唯有注塑机处于半自动作业模式时,注塑机的状态信号等才被处理为有效的加工数据。
注塑机采集的运行状态包括加工开始状态、加工完成状态、待机状态、离线状态、报警状态。其中加工开始状态与加工完成状态为注塑机处于半自动运行模式下呈现出来的运行状态,加工开始状态指人工按下启动按钮,注塑机状态满足就可以自动开始生产;加工完成状态指注塑机把产品加工 OK,并自动移模到装夹位,机台自动完成定位与顶针顶出工作,将产品从模腔中顶出,待作业员把产品取走;待机状态指注塑机处于手动运行模式;离线状态是脱离于注塑机正常运行状态的状态,此状态指注塑机与上位服务器通讯中断,发生此种状况时, 硬件维护人员需确认机台是否关机或网络中断导致机台通讯中断;报警状态指注塑机发生异常报警,此时注塑机运行模式不限。通过注塑机的运行状态就可以分析注塑机及开机人员的作业效率,通过大数据分析数据可以提升现场人员的管理水平。
模具开合位置状态用于监视注塑机的模具开合位置。因为注塑机最有价值的信息就是其模具开合状态信息,注塑机正常做产品时其模具一定要顺畅开合,所以对注塑机模具的开合位置状态进行监视对生产监视有很大的帮助。注塑机在半自动的运行模式中,其模具的开合变化数据就是注塑机的产量数据,同时因注塑材料的化学物理性质,注塑机模具开模时间不可太长,不然就会有流涎导致品质不良的情形,监视了模具开合状态就可以对模具开时间进行预警,指导生产,避免出现开模时间过长不良状况。
模具数量的监视就是对注塑机安装的模具数进行监视,因安装的模具数量不同,注塑机所呈现的加工周期就是不同的,且对注塑机产量的算法也就是不同的。
注塑机采集实时状态监视参数地址表如下:
子项 | 地址 | 倍率 | 数值格 式 | 单位 | 说明 |
运行模式监视 | CIO00600 | word | NULL | 数据传输时,一个二进制用两位表示, 600.00 为 1 表手动运行,600.01 为 1 表半自动运行,600.02 为 1 表机械手运行,600.03 为 1 表机台处于报修状 态, | |
运行状态监视 | DM17400 | WORD | NULL | 仅在半自动作业模式时有效,01 表加工开始状态,02 表加工完成状态,00 表待机状态,在单模加工时,加工开始与加工完成均为本产品交给你周期;在双模加工时,加工开始状态位当前产品开始加工信号状态,加工完成状态位前一产品加工完成信号状态,在计算产品加工周期时以此地址为参考,且此地址配合运行模式地址用于制作注塑机实 时运行状态变量。 | |
模具开合位置监视 | DM17501 | WORD | NULL | 在所有的模式下,对模具开合进行监视,合模到位时触发往DM17501 中写 01,开模到位触发往 DM17501 中写 02, 模具在中间位置时写 0(不在开模停止 位,不在合模停止位就在中间位) | |
模具数量监视 | DM17502 | 1 | WORD | 个 | 在所有模式下,对安装的模具数量进行监视,0 表示没有安装模具,1 表示安装了一个模具,注塑机处于单模运行模 式中,2 表示安装了两个模具 |
下面对如何从这些状态信息中提取出有用的生产监视数据的算法进行分析,如下:
a、 人员的装夹周期时间如何折算?
采用加工完成信号产生时间 t1 与紧随的加工开始信号产生时间 t2 配合就可以直接
折算出人员的装夹周期时间 t。计算公式为 t=t2-t1.
适用范围:单模、双模加工均适用
b、 加工产品的数量如何折算?
通过统计在半自动模式下加工完成信号的数量就可以得知加工产品的数量,或折算半自动模式下开模合模的周期数据,或折算半自动模式下开始加工信号与加工完成信号的循环次数,或直接使用从机台上读取的计数数量。
c、 每 pcs 产品的有效加工周期如何折算?
首先应对产品的有效加工周期进行明确的定义,为生产出合格产品必须的时间消耗称为加工产品的有效加工周期,比较狭窄的定义就是满足生产条件后直接创造价值的时间消耗。对于注塑机而言,其有效加工周期有两种划分:1> 除去人工操作(装夹时间),注塑机自身移模入时间+注塑合模时间+定位时间+射胶时间+加料时间+保压时间+开模时间+移模出时间(也就是等于本产品的加工完成信号时间减去本产品的开始加工信号产生时间);2> 纯价值时间,即从合模到开模的周期时间,也就是在半自动作业模式下,开模状态产生时间减去前一次合模状态产生时间,这个时间就减去了模具的移模时间等。
不同的有效加工周期划分方法有不同的处理算法。
² 对于第一种有效加工周期定义方法,其算法如下:
在单模加工时,有效加工周期 T 为加工完成信号产生时间 t1 减去前面给出的加工开始信号状态产生时间 t0,即计算公式为 Ta=t1-t0;
在双模加工时,该产品的有效加工周期为本产品的加工完成信号产生时间 t3 减去本产品的加工开始信号产生时间 t0。按照注塑机的加工状况,其状态的产生时间罗列如下:A1 产品的开始加工信号 t0---A0 产品的加工完成信号 t1---A2 产品的加工开始信号 t2---A1 产品的加工完成信号 t3---A3 产品的加工开始信号 t4---A2 产品的加工完成信号 t5……以此类推。所以计算公式为 Ta=t3-t0.
在通讯异常时,如果中间有数据没有传输,当使用其它状态标识量对数据算法进行修正,不能用不是同一个周期的数据进行周期折算,不然折算出来的数据一定是错误的。
² 对于第二种有效加工周期定义方法,其算法如下:
在半自动作业模式下,通过折算模具的开模与合模周期时间来折算。
即有效加工周期时间等于开模状态产生时间 Tk 减去前一次合模状态产生时间Th。计算公式为加工周期 Tb=Tk-Th
以上公式在单模与双模加工状况下均适用。
d、 开模时间如何预警?
因决定注塑品质的因素更多的是塑胶的化学/物理性质,而注塑机开模时会对塑胶料的化学/物理性质带来直接影响,会直接影响产品品质,所以对注塑机模具的开模时间进行监控预警有很大的意义。在实时状态监控时,有明确采集注塑机模具的开合模状态,并且状态改变则数据立马采集传输。上位机软件可以依据采集软件给出的注塑机模具开模时间对开模时间进行预警处理,即当前的时间减去开模状态产生时间值,如超过一定数值区间就之间报警异常显示,及时通知生产或品质介入处理, 如此就实现了预警功能。
e、 机台处于待料状态如何标识?
在实时状态采集中有明确的半自动作业模式加工完成信号状态以及手动待机作业模式状态,通过此信号就可以对机台是否处于待料状态进行标识处理,处理逻辑为机台长时(时长可以设定)处于半自动加工完成状态或手动待机状态时,判定机台已经处于待料状态,此时将在系统监视页面上按警醒颜色进行显示。提示车间管理人员快速处理物料供给异常问题,以达到快速开机,快速创造利润的目的。
f、 注塑机采集的毛稼动率如何折算?注塑机的纯稼动率如何折算?
毛稼动率就是按照第一种有效加工周期定义方法对稼动率进行折算的稼动率算法, 此时应当用总时间减去统计的装夹等待时间和除以总的开机时长,即 A = [24H-Σ(t2-t1)]/24H*100%,其中 A 是 activation(稼动率)首字母的大写。
纯稼动率就是按照第二种有效加工周期定义方法进行折算的稼动率算法,此时应当用统计的开合模周期的时间和除以总的开机时长,即 A=ΣTb/24H*100%.
g、 注塑机是否在开机中如何判定?
认为注塑机处于半自动作业模式时注塑机处于开机中。
h、 注塑机故障时,操作人员如何在注塑机上往监控系统报修?
在注塑机触摸屏的操作界面上有专门的报修按钮,此时人工只用点选按钮即可,此时注塑机处于报修作业模式中,注塑机将强制在手动作业模式中,同时取消报修模式时需输入权限密码。上位机会自动获知注塑机模式状态,并在页面上进行标红显示,此时机修人员当及时维修机台,维修 OK 后当知会工艺/生产确认,机台的维修时长将作为机修人员的绩效。参考页面如下:
3、 注塑机采集机台实际运行类统计数据
这类数据就是为了更精确地修正注塑机的加工状态而主动从注塑机上采集的数据,现采集的数据为机台加工计数数据以及机台统计加工周期数据,地址表如下:
子项 | 地址 | 倍率 | 数值格 式 | 单位 | 说明 |
计数设定地址 | DM00044 | 1 | WORD | 个 | BCD 码直接为十进制数,注意倍率表示小数点位置 |
周期时间 | DM00072 | 0.1 | WORD | s | BCD 码直接为十进制数,注意倍率表示小数点位置 |
在注塑机上计数累加的流程点为开模指令有效即预执行开模动作时,此时注塑射胶及保压冷却工作已完成,注塑射胶完成准备开模时加工产品有效,则自动累加 1;
在注塑机上计算注塑周期时间的流程点为当前产品的注塑动作以及前一产品顶针顶出动作执行时间点位注塑机计算加工周期流程点。