易控天地应用于工厂智能管控系统

一、项目背景

中国制造业与国外先进制造业的差距业内已经有很多共识，在设计和生产过程中的创新意识、关键技术攻克、自动化水平、质量意识等等都亟待提高。在智能制造强国战略实施过程中，中国的传统制造业企业苦练内功，正呈现出日新月异迎头赶上的趋势。

陶瓷行业

中国陶机装备产业多年来依靠立足本土市场及高性价比产品和完善的配套体系等多优势，在国内市场树立了牢固的优势，并且伴随一部分陶瓷生产企业走出去建厂以及在亚洲市场耕耘多年，中国陶机在国际市场的影响力也与日俱增。但是随着国际竞争的加剧以及国内人口红利的消失以及环境、能源方面的因素改变，陶机装备企业也面临着来自多方面的压力，例如：国际知名陶机企业的高规格产品、整线产品以及节能产品进入国内市场带来的竞争，高度自动化和节能化要求的生产模式的转变，等等。另一方面，随着消费者需求的不断变化，快速换产和个性化定制化生产时代来临，柔性化和智能化生产模式将逐渐被市场所接受，传统陶瓷企业自动化水平将面临严峻挑战。

目前，国内瓷砖生产企业的自动化和信息化的结合普遍较少，信息孤岛现象严重，瓷砖各个生产环节的数据采集、统一交互、集成应用还相对薄弱，尤其是原料采购、粉料制备、配料供应等环节，在一定程度上限制了企业智能化水平的进一步提升。

国内一上市龙头企业相关负责人表示，他们在通过收购意大利著名陶机公司等手段更快捷地切入到高端市场的同时，也在加大人才储备，增强自主创新能力，“目前比较迫切的事情除了利用好计算机软件提高自动化，例如自动调节生产数据，还要吃透工艺要求，结合控制系统设计，形成整个设备的联动，打造一个自动化信息化智能化程度更高的系统！”

易控天地在陶机装备行业有着广泛的应用，陶机装备通过配套易控天地软件，大大增强系统的易用性，具有顶级的人机交互效果，同时定制开发了大量的行业专用特性功能，提供深入业务逻辑分析的工具，具有拓展海外市场的国际化功能，其开放扩展性也令陶机装备可以更快速更便利地与与其他设备或者工厂应用集成。

近年来，随着数字工厂、智能制造相关业务在各行各业深入开展，陶瓷生产工厂也加快步伐，通过实现整厂数据的集中采集和管理、产线上各个工艺段的深度互联互通，融入ERP订单对接功能，以及实现设备远程运维推送等手段，来实现陶瓷生产工厂的智能管控系统，使得工厂生产透明化，大大提高陶瓷企业的生产管理水平和管理效益。

易控天地产品已经帮助多家陶机客户实施了此类项目。借助易控天地成熟平台，用户可以快速实现项目开发，更多专注于业务本身，无需关注软件实现，并且，易控天地在优秀的传统SCADA功能之上，具有更强的信息管理系统实现能力和集成能力，非常适合于此类应用。

案例以广西某陶瓷生产工厂实际应用为例，采用易控天地实现的智能管控系统，对全厂生产过程（包括原料车间、烧制车间、切割打包车间等）进行采集、监视和深度集成应用，全面实现设备及生产线的互联互动，推进生产设备智能化以及车间级与企业级系统集成。

二、系统构成

该陶瓷生产工厂智能管控系统，是通过陶瓷工厂原料车间、烧制车间、切割打包车间等多个车间现场所有设备数据的采集和互联，实现生产线全流程的数据监控和视频图像监控、对生产线设备进行实时运行管理、对生产产量进行统计和管理、对产品能耗进行管理和分析，同时与ERP、MES等上游信息系统之间进行集成与协同，从而实现全面生产的数字化、可视化和智能化。

设备现场层：现场层的所有设备都可以配套易控组态软件，通过PLC控制器和温控仪表等硬件，采集设备的所有数据，并且设备层采用的易控组态软件还具有非常多的行业定制功能，例如实时监控砖块在炉内流通的砖块流动控件、实施精准炉温控制的烧成曲线，等等。

车间层：实现各个车间数据的互联互通，通过对各个生产车间、生产工段、生产线等设备重要运行参数、生产信息等集中监测和部分关键单元设备的控制，进行各类实时数据的采集、整理、存储、监控和分析，以满足整个陶瓷生产过程最佳的生产运作模式。

整厂监控管理层：实现整厂车间生产数字化运营分析能力，通过信息集成，对生产控制和调度、设备运行状态、能源管理、车间管理等多种生产管控，为企业决策提供准确、实时、全面的数据分析和综合管理。

三、系统特点

1、互联互通

陶瓷整个生产过程使用了众多不同厂家的设备，没有统一的行业通讯标准，易控天地平台集合了国内外主流厂商PLC控制器、DCS、智能仪表、板卡、变频器、伺服控制器等各种各样的硬件设备，内置数千种常见设备的通信程序，支持各种各样的硬件连接方式，如串口、以太网、USB、无线、各种现场总线接口卡的通信电缆连接方式；能够轻易快捷地搭建通讯网络，全面实现车间所有设备的互联互通。

2、增强的可视化及电子看板

易控天地支持的三维炫酷图形画面成为此等集中监控展示管理的高端场合首选，其大画面、无级缩放、大屏展示等人机交互手段在陶瓷生产工艺过程中利用得恰到好处，提供的专业excel报表分析功能令管控系统如虎添翼。

同时在车间现场，系统支持可视化生产车间看板，能够直观地将平台监控的车间生产线的实时生产状况、设备状况、运行状况等灵活展示在车间的LED显示屏、液晶显示器或多个物理屏幕上，实现车间生产可视化和精细化管理。平台可对生产运行状态全面深入、及时通知与掌控，实时洞察生产过程中的各类报警事件和异常，提供多种通知方式，如邮件、短信报警等方式通知相关人员，并支持远程web客户端和移动客户端访问，管理人员和调度人员可在任何地方打开浏览器或手机、平板等移动设备进行监控。

3、数字化运营分析

平台不仅可以为用户提供详尽的运行状态报表（日、周、月、年），可以根据用户需要的时间段来出具直观的各种类型图表（饼图、曲线图、柱状图、线面图、数据表、仪表图、PDF、EXCEL文件等），并且提供专业窑炉行业控件支撑，比如砖块流动控件、烧成曲线控件以及空窑管理控件，从而为用户分析产量能耗和窑炉生产过程的运行状况提供了专业化的分析方法。

同时，可对生产进行控制和调度，进行设备停机检查保养、质量管理、能耗管理和车间管理等，为企业决策提供准确、实时、全面的数据分析和综合管理。

4、开放扩展

针对陶瓷生产企业的个性信息化需求，可以有效地容纳和支持IT规模的不断扩大和延伸，易控天地监控信息管理平台提供多种开放接口OPC、WebService、主流数据库等，可根据用户需求定制开发服务，系统采用开放的API和高度模块化设计，能够实现整个信息化资源整合，构建更为完善的智能信息化统一管理平台，以保证整个系统与其他系统之间的无缝连接。

四、软件应用

1、可视化和数字化管理

该系统将球磨、压机、窑炉、深加工、包装等主要生产环节有机串联，即对原料车间、烧制车间、切割打包车间等三大车间信息集成融合，对每个车间的重要设备关键工艺参数和运行参数进行界面显示、工艺参数设置、生成历史曲线图，相关数据历史记录，同时针对运行状态、指标参数进行实时告警、历史告警信息汇总、查询，并通过集成互联功能，深入接洽第三方平台数据，实现管控平台的可视化和数字化管理。

2、专业数据分析

专业报表曲线

专业烧制曲线分析

 “烧成曲线”很好地实现了对生产线的精准的控制。精准的窑炉温度控制，对瓷砖的质量起着非常重要的作用，通过该控件可以方便地对比观察窑炉上（下）部各设定温度值与运行温度值之间的差异变化，随时调节运行温度值，尽量与设定温度保持一致，保证窑炉烧制出来的瓷砖达到质量合格要求。

专业砖块流动管理

整条窑炉生产线形象实时地呈现在画面上，并且实时监视砖块的流动。现场的操作工人坐在控制室里就能很方便、及时的监视掌握窑炉运行的基本情况：砖块在窑内的运行情况（目前砖块运行至窑炉哪个位置、是否空窑、空窑位置及试验砖情况一目了然）、窑炉的烧成周期和各节的温度值实时显示、风机（包括排烟、助燃、急冷、热交换等）的运行状态、窑炉各段对应变频器的运行状态（是否运行、正转或反转、频率大小）以及窑炉系统的报警信息（比如窑炉超压和超温、风机变频、烧嘴电源、助燃欠压以及电磁阀故障）等等。

专业窑炉管理

在陶瓷生产过程中，在某个进入窑室内的传输阶段，持续时间没有瓷砖进入，运用窑炉管理控件可以智能监控窑炉空窑状态，通过进砖信号、空窑距离、温控表温度梯度、电磁阀开关、分段空窑开关控制等配置调节方案，实现窑炉内温度智能调节，降低窑炉能耗浪费，避免因空窑期间导致窑炉环境温度变化造成的产品质量问题，极大提升空窑管理的精准性和稳定性。

3、其他生产管理

能源管理

对于全厂能源使用进行监测管理，细化产品能耗分析维度，为成本核算提供数据支持。同时，提供能耗指标异常实时告警，变化趋势分析，实现能源的精细化管理，提高车间生产管理水平。

设备管理

建立产线设备台账，管理设备变动，构建设备全寿命周期档案，为设备的运维奠定基础。同时，对设备进行故障维护和定期维护。当系统检测到产线设备运行异常时，会将设备异常详细信息在系统界面进行展示，并通过短信、邮件等方式通知设备维护工作人员。当维护工作人员完成了设备维护工作后，及时录入该次维护信息。定期维护是指系统根据设备台账信息自动处理生产设备维护任务，并在系统界面显示定期维护计划以及在定期维护时间点通知相关维护人员。

数字化电子看板

易控天地平台通过简单配置灵活提供陶瓷生产全厂的数字化运营中心看板，支持web移动端便捷远程监控。

目前，易控天地产品已经成功帮助了众多行业的企业实施了工厂智能管控系统，不仅仅局限于陶瓷生产工厂。国内大量传统的设备制造商在面对整线或者整厂业务时，正面临迫切的自动化信息化智能化提升需求，这些行业需求共性体现在：全线设备联动、传感器数据和视觉数据以及视频图像数据的深度集成、复杂的工艺逻辑和强大的数据分析需求、更多的机器智能和智慧、与MES或者ERP等信息管理系统的深度集成，等等。

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