一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及电气自动化无线通讯技术领域，尤其涉及一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质。

背景技术

自动剥锌机是一种装有程序控制系统的自动剥锌设备，包括阴极板输入装置、横向移载装置、振打预剥离装置、剔补板装置、主剥离装置、码垛输送装置、阴极板洗刷装置、阴极板输出装置等，由PLC进行精确控制。其中，阴极板输入和输出装置通过电和气动控制完成阴极板有序排列、转运和输送，横向移载装置通过电控完成阴极板定位横向输送。振动预剥离装置和机械预剥离装置通过电、液压和气动控制使附着锌片与阴极板分离开一定角度，剔补板装置通过电和气动控制完成阴极板的剔除和补充，主剥离装置通过液压和气动控制使附着锌片与阴极板完全分离开，码垛输送装置通过电、液压和气动控制完成剥离锌片的码垛、转运和输送，洗刷装置通过电、液压和气动控制完成阴极板(剥离锌片)表面的滚刷和清洗。

随着管理水平的提升及物联网的发展，人们对自动剥锌机的性能需求越来越高，其使用效率、运行状态监控、故障预判、生产数据统计等方面都受到了极大的挑战，现有的自动剥锌机监控一般是基于本地记录的采集数据对自动剥锌机进行分析和监控，当多个用户需要了解自动剥锌机的状态信息时，其实时性不能满足多方的快速查询需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质，旨在解决现有自动剥锌机的监控方法需要基于本地记录的采集数据实现，无法满足远程实时监控的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，包括步骤：

获取传感器和变频器的数据并存储于PLC内部寄存器中；

通过物联网将所述传感器和变频器的数据传输至云端，并通过物联网建立云端与终端设备的数据连接；

向所述终端设备发送所述传感器和变频器的数据，所述传感器和变频器的数据在所述终端设备上以数据报表的形式显示；

判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，获取对应的故障类型，并向所述终端设备发出报警提示，实现对所述自动剥锌机的监控。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，所述传感器和变频器的数据包括生产数据和关键参数。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，对所述生产数据设置二级重要程度，对所述关键参数设置一级重要程度。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，所述生产数据包括剥板槽数、剥板数量、剔板数量、平均每小时剥板数量中的一种或多种。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，还包括步骤：

检测终端设备中所登录账号的类别；

所述账号为操作员账号，赋予所述账号数据查看权限；

所述账号为管理员账号，赋予所述账号数据查看权限、远程调试权限以及参数修改权限。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，所述判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，获取对应的故障类型，并向所述终端设备发出报警提示的步骤，包括步骤：

判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，根据异常的数据以及自动剥锌机中预先存储的故障信息获取对应的故障类型；

向所述终端设备发出报警提示，并根据所述故障类型查找预先存储的对应的故障解决方案同时向所述终端设备推送故障解决方案。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，还包括步骤：

每隔预定周期，生成设备生产运行情况报表，并在所述报表中显示所述预定周期内报警次数前三的工序。

所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法，其中，所述终端设备为手机或PC。

一种基于物联网的自动剥锌机监控系统，其中，包括：

数据获取模块，用于获取自动剥锌机上各传感器采集的数据；

通讯模块，用于通过网络信号将数据上传至云端；

报警数据监测模块，用于获取自动剥锌机运行数据，并根据所述运行数据判断是否出现异常；

生产数据统计模块，用于对生产数据进行统计和反馈；

数据调用模块，用于根据输入的时间调用对应的历史数据；

关键参数监控模块，用于对关键参数进行监控、统计和修改；

报警提醒模块，用于自动剥锌机运行异常时向维保人员发出提醒；

权限配置模块，用于根据登录账号的类别赋予对应的权限。

一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于物联网的自动剥锌机监控程序，所述基于物联网的自动剥锌机监控程序被处理器执行时实现如本发明上述方案所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法的步骤。

有益效果：本发明公开了一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质，通过利用自动剥锌机本身的PLC控制器获取相关数据，利用物联网通讯可以实时将数据传输至用户终端，实现了自动剥锌机的无线通讯，也可以让用户更轻松地实现对于自动剥锌机运行状态的远程监控，实现了自动剥锌机的数字化管理。

附图说明

图1为本发明提供的基于物联网的自动剥锌机监控方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

随着管理水平的提升及物联网的发展，人们对自动剥锌机的性能需求越来越高，其使用效率、运行状态监控、故障预判、生产数据统计等方面都受到了极大的挑战，现有的自动剥锌机监控一般是基于本地记录的采集数据对自动剥锌机进行分析和监控，当多个用户需要了解自动剥锌机的状态信息时，其实时性不能满足多方的快速查询需求。并且剥锌机在使用过程中，缺乏对变频器电流值监测、故障点信息记录统计功能，在电气联锁电路中不能对故障点进行精确定位等功能，导致维护人员排查故障困难，设备停机时间过长，影响到剥锌效率。

基于此，本发明提供了一种基于物联网的自动剥锌机监控方法，参见图1，其包括步骤：

S10、获取传感器和变频器的数据并存储于PLC内部寄存器中；

S20、通过物联网将所述传感器和变频器的数据传输至云端，并通过物联网建立云端与终端设备的数据连接；

S30、向所述终端设备发送所述传感器和变频器的数据，所述传感器和变频器的数据在所述终端设备上以数据报表的形式显示；

S40、判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，获取对应的故障类型，并向所述终端设备发出报警提示，实现对所述自动剥锌机的监控。

具体地，本发明通过利用自动剥锌机本身的PLC控制器获取相关数据，利用物联网通讯可以实时将数据传输至用户终端，实现了自动剥锌机的无线通讯，也可以让用户更轻松地实现对于自动剥锌机运行状态的远程监控，实现了自动剥锌机的数字化管理。

在一些实施方式中，设备生产状态数据采集实现：采用应用博图编程软件对自动剥锌机PLC程序进行修改，增加进板小车行走、进板链、提升链等11台变频器报警、电流值报文读取程序，增加进板小车提升到位、进板小车下降到位、进板小车移载伸出到位等41个运行报警统计程序，增加剥板数量、单块板运行时间、预剥运行时间等24个生产统计程序，增加横向链人工干预位及码垛卡片触碰控制的2个控制程序。PLC实时数据在线同步实现方法：安装配置GRM530物联网通讯模块，使用GRM530工程软件完成PLC数据与GRM533YW设备变量配置，将剥锌机生产状态数据通过通讯模块进行上传和下载，实现GRM530数据采集终端与PLC实时数据的在线同步。GRM530开发下载完毕后，插入4G卡，使之登陆到云监控服务器，将数据上传到云端或从云端下载到用户端。从云端读取PLC数据作为基础数据，分别在手机端、电脑端建立实时报警数据监测模块、生产数据统计模块、历史数据查询、关键参数监控模块、短信提醒模块、登录权限管理模块，各模块之间有机结合，实时监控剥锌机的运行状况，并以数据报表、短信等方式及时进行显示和提醒，方便剥锌机运维人员远程进行数据实时查看及历史数据调用，实现剥锌机的数字化管理。

在一些实施方式中，所述传感器和变频器的数据为设备的运行数据，所述运行数据包括生产数据和关键参数。

在一些实施方式中，对所述生产数据设置二级重要程度，对所述关键参数设置一级重要程度。

具体地，可以根据数据的重要程度对不同数据配置不同的报警方式，从而当用户在终端设备中收到报警时，可以迅速了解到报警的紧急程度，从而实现对于设备的维保顺序的合理规划，并且也可以在为用户生成运行报表时按照数据的重要程度对重要的数据进行优先显示，从而使用户更清晰地了解到设备的运行数据。

在一些实施方式中，以本领域常用的剥锌机为例，所述运行数据包括剥板槽数、剥板数量、剔板数量、平均每小时剥板数量、设备停机时间、单块板运行时间、进板移栽运行时间、振打运行时间、预剥运行时间、主剥运行时间、剔板运行时间、出板移栽运行时间、洗刷运行时间、换向移栽运行时间、进板小车运行时间、出板小车运行时间、设备急停、系统故障、系统报警、液压故障、进板小车行走变频器报警次数、进板小车提升变频器报警次数、进板链变频器报警次数、短链条变频器报警次数、提升链变频器报警次数、剔板链变频器报警次数、洗刷链变频器报警次数、出板平链变频器报警次数、出板小车行走变频器报警次数、出板小车提升变频器报警次数、液压电机1变频器报警次数、液压电机2变频器报警次数、进板小车上升限位报警次数、进板小车下降限位报警次数、进板小车前进限位报警次数、进板小车后退限位报警次数、进板移栽伸出到位报警次数、进板移栽收回到位报警次数、进板移栽下降到位报警次数、进板移栽上升到位报警次数、进板链条1号位检测报警次数、横向链进板位检测报警次数、横向链剔板位检测报警次数、横向链出板位检测报警次数、振打报警次数、预剥离报警次数、主剥报警次数、码垛报警次数、剔板移栽上升到位报警次数、剔板移栽下降到位报警次数、剔板移栽伸出到位报警次数、剔板移栽收回到位报警次数、出板移栽短气缸伸出到位报警次数、出板移栽短气缸收回到位报警次数、出板移栽长气缸伸出到位报警次数、出板移栽长气缸收回到位报警次数、出板移栽下降到位报警次数、出板移栽上升到位报警次数、洗刷报警次数、小移栽伸出到位报警次数、小移栽收回到位报警次数、小移栽下降到位报警次数、小移栽上升到位报警次数、换向移栽上气缸伸出到位报警次数、换向移栽上气缸收回到位报警次数、换向移栽下气缸伸出到位报警次数、换向移栽下气缸收回到位报警次数、换向移栽下降到位报警次数、换向移栽上升到位报警次数、出板小车上升限位报警次数、出板小车下降限位报警次数、出板小车前进限位报警次数、出板小车后退限位报警次数、进板小车上升到位、进板小车下降到位、前振打油缸收回到位、后振打油缸收回到位、预剥离上升到位、预剥离下降到位、预剥离前刀闭合到位、预剥离后刀闭合到位、前主剥刀上升到位、后主剥刀上升到位、前主剥刀下降到位、后主剥刀下降到位、前主剥刀张开到位、后主剥刀张开到位、码垛台上升到位、码垛台下降到位、称重台上升到位、称重台下降到位、叉车台上升到位、叉车台下降到位、前洗刷上升到位、后洗刷上升到位、前洗刷中部到位、后洗刷中部到位、前洗刷下降到位、后洗刷下降到位、出板小车上升到位、出板小车下降到位、操作台急停次数、码垛急停次数、洗刷急停次数、进板小车急停次数、出板小车急停次数、人工观察位急停次数、云端数据手动复位、进板小车升降运行电流、进板小车行走运行电流、进板链条运行电流、短链运行电流、提升链条运行电流、剔板链条运行电流、洗刷链条运行电流、出板平链运行电流、主剥油泵运行电流、洗刷油泵运行电流、出板小车行走运行电流、出板小车升降运行电流。

在一些实施方式中，所述生产数据包括剥板槽数、剥板数量、剔板数量、平均每小时剥板数量中的一种或多种，通过生产数据可以使用户了解剥锌机中各机组的运行状况，从而客观反映剥锌机在运行时间内的生产能力是否达到良好状态；所述关键参数包括设备停机时间、单块板运行时间、进板移栽运行时间、振打运行时间、预剥运行时间、主剥运行时间、剔板运行时间、出板移栽运行时间、洗刷运行时间、换向移栽运行时间、进板小车运行时间、出板小车运行时间、设备急停、系统故障、系统报警、液压故障中的一种或多种，关键参数可以使用户了解到剥锌机中各机组的运行状态以及各个工位的故障次数和故障维修难度，从而使用户能够更直观地了解到剥锌机中易出故障的环节，也可以为后续剥锌机的维护保养提供量化分析指引，并且可以方便用户在终端设备直接通过对所述关键参数对应的工位的控制对所述剥锌机进行远程维护，如，当振打运行时间出现异常报警时，用户可在终端设备远程操控振打关闭或振打开启便可解决该故障，从而避免对剥锌机运行和生产的影响。

在一些实施方式中，还包括步骤：

检测终端设备中所登录账号的类别；

所述账号为操作员账号，赋予所述账号数据查看权限；

所述账号为管理员账号，赋予所述账号数据查看权限、远程调试权限以及参数修改权限。

在一些实施方式中，所述判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，获取对应的故障类型，并向所述终端设备发出报警提示的步骤，包括步骤：

判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，根据异常的数据以及自动剥锌机中预先存储的故障信息获取对应的故障类型；

向所述终端设备发出报警提示，并根据所述故障类型查找预先存储的对应的故障解决方案同时向所述终端设备推送故障解决方案。

在一些实施方式中，还包括步骤：

每隔预定周期，生成设备生产运行情况报表，并在所述报表中显示所述预定周期内报警次数前三的工序。

通过该步骤可以使用户能够更好地了解设备易产生故障的工序，从而可以使用户在维保修过程中对该工序的部件等进行重点检查和维护。

在一些实施方式中，所述终端设备为手机或PC。

在一些实施方式中，还可以在所述自动剥锌机上对终端设备的配置进行设置，所述配置可包括但不限于报表定时推送功能，推送时间段，推送重要程度等级，以及推送信息显示形式。

本发明还提供一种基于物联网的自动剥锌机监控系统，其包括：

数据获取模块10，用于获取自动剥锌机上各传感器采集的数据；

通讯模块20，用于通过网络信号将数据上传至云端；

报警数据监测模块30，用于获取自动剥锌机运行数据，并根据所述运行数据判断是否出现异常；

生产数据统计模块40，用于对生产数据进行统计和反馈；

数据调用模块50，用于根据输入的时间调用对应的历史数据；

关键参数监控模块60，用于对关键参数进行监控、统计和修改；

报警提醒模块70，用于自动剥锌机运行异常时向维保人员发出提醒；

权限配置模块80，用于根据登录账号的类别赋予对应的权限。

在一些实施方式中，报警数据监测模块的实现方式：在一个PLC程序扫描周期(10～20ms)内将安装于剥锌机上的传感器、变频器的信号状态读入PLC内部寄存器，通过通讯模块采集PLC内部数据，通过PLC控制，采用OPC通讯，实现PLC和通讯模块的实时数据交换，通讯方式采用时间周期(1秒)进行触发。通过4G物联网实现通讯模块与云端，云端和客服端的数据传输。在手机端、电脑网页端建立报警数据监测页面，以数据报表的方式显示剥锌机报警状态，便于观察剥锌机各机组动作是否到位，便于故障的精准检查和判断。

生产数据统计模块的实现方式：通过读取设备各机组的运行时间，记录正常锌片和剔除锌片数量，计算出实时生产数据，在客服端以数据报表显示生产数据，实现生产数据的实时反馈，根据生产数据可观察到剥锌机各机组运行状况，如一定生产时间内的剥板槽数、剥板数量，客观反映剥锌机在此时间内的生产能力是否达到良好状态，为剥锌机的维护保养提供量化分析指引。

历史数据查询的实现方式：历史查询模块是对报警发生的时间、设备运行数据、生产数据统计数据等信息进行历史查询，预设20个变量的查询，通过选择不同的日期，从云端调用所选日期的变量数据，实现历史数据的查询。如剥片数量、剔板数量、进板小车电机电流等，为设备维护及生产数据分析提供依据。历史数据在云端保持3个月，定时自动更新。

关键参数监控模块的实现方式：对于需要重点关注的报警或统计数据，可在客服端对关键参数观察，并对关键参数进行远程修改，以便于在客户端对剥锌机进行远程维护。如预剥离关闭/开启、振打关闭/开启等。

短信提醒模块的实现方式：根据需要，可在短信提醒模块中配置相关变量和维保人员电话号码，当变量发生异常变化时，通过发送短信的方式提醒维保人员及时处理。

登录权限管理模块的实现方式：设置管理员、操作员两级登录密码，操作员权限仅可对剥锌机数据进行观察，管理员权限可对剥锌机进行观察和远程调试，实现不同人员的分级管理权限。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于物联网的自动剥锌机监控程序，所述基于物联网的自动剥锌机监控程序被处理器执行时实现如本发明上述方案所述的基于物联网的自动剥锌机监控方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

综上所述，本发明公开了一种基于物联网的自动剥锌机监控方法、系统及存储介质，包括步骤：获取传感器和变频器的数据并存储于PLC内部寄存器中；通过物联网将所述传感器和变频器的数据传输至云端，并通过物联网建立云端与终端设备的数据连接；向所述终端设备发送所述传感器和变频器的数据，在所述终端设备上以数据报表的形式显示；判断所述数据是否出现异常，当出现异常时，获取对应的故障类型，并向所述终端设备发出报警提示，实现对自动剥锌机的监控。本发明通过利用自动剥锌机本身的PLC控制器获取相关数据，利用物联网通讯可以实时将数据传输至用户终端，实现了自动剥锌机的无线通讯，也可以让用户更轻松地实现对于自动剥锌机运行状态的远程监控，实现了自动剥锌机的数字化管理。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者智能自动测温系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者智能自动测温系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者智能自动测温系统中还存在另外的相同要素。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的计算机可读存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的计算机可读存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。