一种用于暂存卷烟的烟支管理系统及方法

技术领域

本发明属于烟支管理技术领域，具体涉及一种用于暂存卷烟的烟支管理系统及方法。

背景技术

在目前的卷烟行业，正常情况下，卷烟机和包装机的速度是匹配的，但是当包装机减速或者停机时候，卷烟机多余烟支就需要装盘暂存，等包装机需要时再经卸盘机卸盘进入包装通道，这其中对于暂存烟支的质量追溯、产量统计、防差错控制等方面，都存在一系列问题。

通过查找现有技术，目前有专门的滤棒库，用于滤棒的品牌防差错、质量追溯和管理等功能，可以借鉴，但是该库是实体库，优点是针对大批量的滤棒出入库管理起来比较方便，针对小批量的暂存卷烟烟支，专门设计一个实体库完全没必要，而且由于暂存卷烟烟支比较分散，空间上不允许，。

所以亟需开发一种用于暂存卷烟的烟支管理系统，用于对暂存卷烟烟支进行质量追溯、产量统计、品牌防差错等方面的管理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种对暂存卷烟烟支进行流程监控的烟支管理系统及方法。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种用于暂存卷烟的烟支管理系统，包括底层电控执行子系统，上位机管理子系统、数据库和MES，MES意为企业生产过程执行系统；所述上位机管理子系统分别与所述MES和所述底层电控执行子系统信号连接，用于接收来自所述MES的卷烟基本信息和来自所述底层电控执行子系统的流程信息，产生并向所述底层电控执行子系统发送管理指令，进行暂存卷烟的管理；所述底层电控执行子系统用于根据接收来自所述上位机管理子系统的管理指令，对烟支托盘进行处理并生成对应的流程信息，同时将所述流程信息发送给所述上位机管理系统和所述数据库。

进一步的，所述MES发送卷烟基本信息至所述上位机管理子系统，所述上位机管理子系统发送所述卷烟基本信息至所述底层电控执行子系统；所述底层电控执行子系统包括RFID标签、以太网通讯模块、可编程逻辑控制器、交换机、RFID识别装置和执行模块；所述RFID标签包括设置在烟支托盘上的芯片，用于存储该烟支托盘中暂存卷烟的信息；所述RFID识别装置包括设置在每条卷烟线上且与所述RFID标签相对面的RFID读写器，所述RFID读写器通过与所述交换机和所述可编程逻辑控制器进行信息交互，用于在所述RFID标签里写入所述卷烟基本信息或读取所述RFID标签里的信息；所述可编程逻辑控制器采用双网卡，同时通过所述以太网通讯模块和所述上位机管理子系统进行信息交互，并将当前烟支的入库信息或出库信息上传到所述数据库和所述上位机管理子系统；所述执行模块通过所述交换机与所述可编程逻辑控制器信号连接，并根据所述可编程逻辑控制器的指令对烟支托盘进行处理。

进一步的，所述上位机管理子系统包括入库管理模块、出库管理模块和质量追溯模块；所述入库管理模块用于接收所述MES下发的工单和品牌信息，并进行牌号管理，将工单和品牌信息下发到所述底层电控执行子系统；对于卷烟烟支入库，所述入库管理模块通过所述RFID读写器将入库信息写入对应的RFID标签，并将该入库信息同步至数据库；所述出库管理模块用于控制所述RFID识别装置读取所述RFID标签中的信息，并对所述RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理；则气缸松开放行，将所述烟支托盘输送至卸盘机，烟支卸盘完成后，通过所述RFID读写器对所述RFID标签中的信息清除，同时，将所述烟支托盘的使用信息同步到所述上位机管理子系统和数据库；所述入库信息包括烟支入库时间、品牌、批次、机台和质量信息；所述出库信息包括烟支出库时间、品牌、批次、机台和质量信息；所述质量追溯模块用于确认是否为暂存卷烟的质量问题；若不是暂存卷烟的质量问题，则进行正常质量追溯流程；若是暂存卷烟的质量问题则通过上位机管理子系统和数据库定位暂存卷烟的生产时间和机台并进行追溯。

进一步的，所述执行机构包括气缸，所述气缸根据所述可编程逻辑控制器的指令锁死烟支托盘；所述执行机构还包括报警装置，当所述气缸锁死时，所述报警装置发出报警信号。

进一步的，所述上位机管理子系统还包括终端查询模块，所述终端查询模块与所述数据库信号连接，包括暂存卷烟信息查询装置，用于实现暂存卷烟信息的查询。

进一步的，所述上位机管理子系统还包括机台产量统计模块，用于根据当班机台暂存烟支的流入和流出统计，再结合包装机的产量和卷烟机的产量，计算每个机台包装机和卷烟机的消耗和有效作业率，并记录机台之间互相借烟的情况。

第二方面，本发明还提供一种用于暂存卷烟的烟支管理方法，基于上述的一种用于暂存卷烟的烟支管理系统，包括对暂存卷烟进行入库管理的方法；所述对暂存卷烟进行入库管理的方法包括以下步骤：通过MES下发工单和品牌信息到上位机管理子系统；通过上位机管理子系统进行牌号管理，将工单和品牌信息下发到对应的底层电控执行子系统；对于装盘的卷烟烟支入库，通过底层电控执行子系统将入库信息写入烟支托盘上的RFID标签，并将该入库信息发送至所述上位机管理子系统，并向上位机管理子系统发出流程信息；通过上位机管理子系统处理流程信息，并将所述流程信息和入库信息发送至数据库。

进一步的，所述烟支管理方法还包括对暂存卷烟进行出库管理的方法；所述对暂存卷烟进行出库管理的方法包括以下步骤：将出库的烟支托盘的RFID标签输送至RFID识别装置处，通过RFID识别装置读取所述RFID标签中的信息；对RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理；如果信息正确，则气缸松开放行，将所述烟支托盘输送至卸盘机，烟支卸盘完成后通过RFID读写器将所述RFID标签中的信息清除，并将使用信息发送至所述上位机管理子系统；更新所述上位机管理子系统中对应烟支托盘的信息。

进一步的，所述对RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理的方法包括：将正常烟支的质量信息标记为“合格”，对于卷烟机反馈的可疑烟支，将其质量信息标记为“待检”，并将质量信息同步到所述上位机管理子系统；所述RFID标签中的质量信息为“合格”的卷烟允许出库使用，所述RFID标签中的质量信息为“不合格”或者“待检”的卷烟不允许出库，经查看后再进行处理。

进一步的，所述烟支管理方法还包括对不合格烟支进行质量追溯管理的方法；所述对不合格烟支进行质量追溯管理的方法包括以下步骤：确认是否为暂存卷烟的质量问题；若否，则走正常质量追溯流程；若是则通过上位机管理子系统和数据库定位暂存卷烟的生产时间和机台并进行追溯。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明能对卷烟烟支进行精准定位，通过底层电控执行子系统，上位机管理子系统、数据库和MES，具体有效的监控记录暂存卷烟的流程，并对暂存卷烟的入库和出库进行管理，有效保证了各流程的质量管理与可追溯；

2、通过本发明，可解决现有技术中关于暂存卷烟烟支的追溯盲区，，在产品追溯过程中，首先定位包装时间，再根据包装时间定位到烟支生产供应时间，上位机管理子系统查询该机台在此期间有无暂存烟支供应，如果有供应，则再追溯暂存卷烟烟支的具体生产时间和生产机台，并对该机台当时生产卷烟进行质量检查和追溯，实现了整个质量追溯过程的完整性并能够精准定位到每一托盘烟支，便于追溯；

3、本发明可以精准计算每个机台包装机和卷烟机的消耗和有效作业率，并对机台之间互相借烟的情况在系统里面有了记录，对于后期机台的考核提供了方便，能实现烟支的产量统计，质量信息、装盘卸盘时间等查询功能，图形化显示暂存烟支情况，精准地统计出包装机和卷烟机的产量和效率；

4、本发明可实现烟支品牌防差错功能，防止错牌和不合格烟支流入包装机，实在暂存烟支的全方位品牌防差错和质量把控，提高了产品质量；

5、本发明可进行质量预警管理，对暂存时间过长的烟支进行预警，不同品牌预警时间不同，并可通过上位机管理子系统自行修改；

6、支持烟支人工入库和出库，能支持现实操作中的各种情况，适合于实际生产。

附图说明

图1是系统架构示意图；

图2是烟支入库流程图；

图3是烟支出库流程图；

图4是烟支质量追溯流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

本实施例提供一种用于暂存卷烟的烟支管理系统，包括底层电控执行子系统，上位机管理子系统、数据库和MES，MES意为企业生产过程执行系统；所述上位机管理子系统分别与所述MES和所述底层电控执行子系统信号连接，用于接收来自所述MES的卷烟基本信息和来自所述底层电控执行子系统的流程信息，产生并向所述底层电控执行子系统发送管理指令，进行暂存卷烟的管理；所述底层电控执行子系统用于根据接收来自所述上位机管理子系统的管理指令，对烟支托盘进行处理并生成对应的流程信息，同时将所述流程信息发送给所述上位机管理系统和所述数据库。

所述MES发送卷烟基本信息至所述上位机管理子系统，所述上位机管理子系统发送所述卷烟基本信息至所述底层电控执行子系统；所述底层电控执行子系统包括RFID标签、以太网通讯模块、可编程逻辑控制器、交换机、RFID识别装置和执行模块；所述RFID标签包括设置在烟支托盘上的芯片，用于存储该烟支托盘中暂存卷烟的信息；所述RFID识别装置包括设置在每条卷烟线上且与所述RFID标签相对面的RFID读写器；所述RFID读写器通过与所述交换机和所述可编程逻辑控制器进行信息交互，用于在所述RFID标签里写入所述卷烟基本信息或读取所述RFID标签里的信息；所述可编程逻辑控制器采用双网卡，同时通过所述以太网通讯模块和所述上位机管理子系统进行信息交互，并将当前烟支的入库信息或出库信息上传到所述数据库和所述上位机管理子系统；所述执行模块通过所述交换机与所述可编程逻辑控制器信号连接，并根据所述可编程逻辑控制器的指令对烟支托盘进行处理。

所述上位机管理子系统包括入库管理模块、出库管理模块和质量追溯模块。

所述入库管理模块用于接收所述MES下发的工单和品牌信息，并进行牌号管理，将工单和品牌信息下发到所述底层电控执行子系统；对于卷烟烟支入库，所述入库管理模块通过所述RFID读写器将入库信息写入对应的RFID标签，并将该入库信息同步至数据库；所述入库信息包括烟支入库时间、品牌、批次、机台和质量信息；首先MES下发工单和品牌信息到上位机管理子系统，上位机管理子系统再进行牌号管理，将品牌和工单等信息下发到对应的电控执行系统。对于装盘的卷烟烟支入库，写入品牌、机台号、生产时间等信息，并将正常烟支的质量标志位置为“合格”，对于卷烟机反馈的可疑烟支，质量标志位置为“待检”，并将信息同步到上位机管理子系统。按照前期协议，只有质量标志为“合格”的卷烟才能允许出库使用，质量标志为“不合格”或者“待检”的卷烟不允许出库，需操作人员和检验员查看后再进行处理。

所述出库管理模块用于控制所述RFID识别装置读取所述RFID标签中的信息，并对所述RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理；如果信息正确，则气缸松开放行，将所述烟支托盘输送至卸盘机，烟支卸盘完成后，通过所述RFID读写器对所述RFID标签中的信息清除，同时，将所述烟支托盘的使用信息同步到所述上位机管理子系统和数据库；所述出库信息包括烟支出库时间、品牌、批次、机台和质量信息；对于暂存烟支出库，当包装机对于卷烟烟支供不应求的时候，需要将暂存卷烟烟支经卸盘机卸盘进入包装通道，RFID读写器通过烟支格斗上面的芯片，将烟支品牌、生产时间、机台、质量标志等信息读取，校验合格后气缸松开，托盘输送到卸盘处，卸盘进入包装通道；如果校验失败，那么气缸就会锁死格斗，不让通过，并报警提示托盘锁住原因，等待人工处理，同时上位机管理子系统进行数据更新。校验不通过一般有以下几种情况：（a）、品牌校验失败，目前包装机生产品牌和格斗上面暂存烟支品牌不一致，电控直接锁死托盘，并提示错牌；（b）、质量标志为“不合格”或者“待检”，卷烟烟支质量存在问题；（c）、暂存卷烟烟支存放时间太长。

所述质量追溯模块用于确认是否为暂存卷烟的质量问题；若不是暂存卷烟的质量问题，则进行正常质量追溯流程；若是暂存卷烟的质量问题则通过上位机管理子系统和数据库定位暂存卷烟的生产时间和机台并进行追溯。

具体的，所述执行机构包括气缸，所述气缸根据所述上位机管理子系统的指令锁死烟支托盘；所述执行机构还包括报警装置，当所述气缸锁死时，所述报警装置发出报警信号。

具体的，所述上位机管理子系统还包括终端查询模块，所述终端查询模块与所述数据库信号连接，包括暂存卷烟信息查询装置，用于实现暂存卷烟信息的查询。所述上位机管理子系统还包括机台产量统计模块，用于根据当班机台暂存烟支的流入和流出统计，再结合包装机的产量和卷烟机的产量，计算每个机台包装机和卷烟机的消耗和有效作业率，并记录机台之间互相借烟的情况。本实施例可以精准计算每个机台包装机和卷烟机的消耗和有效作业率，并对机台之间互相借烟的情况在系统里面有了记录，对于后期机台的考核提供了方便，能实现烟支的产量统计，质量信息、装盘卸盘时间等查询功能，图形化显示暂存烟支情况，精准地统计出包装机和卷烟机的产量和效率。

此外本系统还有品牌防差错功能，通过上位机管理系统、LED显示屏品牌工单显示、RFID电子标签品牌校验、卷烟烟支水分预警等功能，实现暂存烟支的全方位品牌防差错和质量把控，提高了产品的质量。

本发明能对卷烟烟支进行精准定位，通过底层电控执行子系统，上位机管理子系统、数据库和MES，具体有效的监控记录暂存卷烟的流程，并对暂存卷烟的入库和出库进行管理，有效保证了各流程的质量管理与可追溯。

本烟支管理系统的控制过程如下：

（1）、对于暂存卷烟烟支入库，首先MES下发工单和品牌信息到上位机管理子系统，上位机管理子系统再进行牌号管理，将品牌和工单等信息下发到对应的底层电控执行子系统。对于装盘的卷烟烟支入库，写入品牌、机台号、生产时间等信息，并将正常烟支的质量标志位置为“合格”，对于卷烟机反馈的可疑烟支，质量标志位置为“待检”，并将信息同步到上位机管理子系统。按照前期协议，只有质量标志为“合格”的卷烟才能允许出库使用，质量标志为“不合格”或者“待检”的卷烟不允许出库，需操作人员和检验员查看后再进行处理。

（2）、对于暂存烟支出库，当包装机对于卷烟烟支供不应求的时候，需要将暂存卷烟烟支经卸盘机卸盘进入包装通道，烟支托盘输送到RFID识别装置处时，RFID读写器通过烟支格斗上面的芯片，将烟支品牌、生产时间、机台、质量标志等信息读取，校验合格后气缸松开，托盘输送到卸盘处，卸盘进入包装通道；如果校验失败，那么气缸就会锁死格斗，不让他通过，并报警提示托盘锁住原因，等待人工处理，同时上位机管理子系统进行数据更新。校验不通过一般有以下几种情况：（a）、品牌校验失败，目前包装机生产品牌和格斗上面暂存烟支品牌不一致，电控直接锁死托盘，并提示错牌；（b）、质量标志为“不合格”或者“待检”，卷烟烟支质量存在问题；（c）、暂存卷烟烟支存放时间太长。

（3）、不合格烟支质量追溯：检验员在质量检验过程中发现不合格烟支后，会有一整套产品质量追溯流程，但是如果涉及到暂存卷烟烟支，就会存在追溯盲区，因为只能通过监控看到暂存烟支何时经过卸盘机卸盘入库，而不知道这些暂存卷烟烟支的具体生产时间和机台号。本系统的设计，解决了这一问题，在产品追溯过程中，首先定位到小包包装时间，再根据包装时间定位到烟支生产供应时间，上位机管理子系统查询该机台在此期间有无暂存烟支供应，如果有供应，则再追溯暂存卷烟烟支的具体生产时间和生产机台，并对该机台当时生产卷烟进行质量检查和追溯，实现了整个质量追溯过程的完整性。

（4）、机台产量统计：根据当班机台暂存烟支的流入和流出统计，再结合包装机的产量和卷烟机的产量，就可以精准计算每个机台包装机和卷烟机的消耗和有效作业率，并对机台之间互相借烟的情况在系统里面有了记录，对于后期机台的考核提供了方便。

（5）、品牌防差错：通过上位机管理系统、LED显示屏品牌工单显示、RFID电子标签品牌校验、卷烟烟支水分预警等功能，实在暂存烟支的全方位品牌防差错和质量把控，提高了产品的质量。

通过本系统，可解决现有技术中关于暂存卷烟烟支的追溯盲区，，在产品追溯过程中，首先定位包装时间，再根据包装时间定位到烟支生产供应时间，上位机管理子系统查询该机台在此期间有无暂存烟支供应，如果有供应，则再追溯暂存卷烟烟支的具体生产时间和生产机台，并对该机台当时生产卷烟进行质量检查和追溯，实现了整个质量追溯过程的完整性并能够精准定位到每一托盘烟支，便于追溯。

本实施例可进行质量预警管理，对暂存时间过长的烟支进行预警，不同品牌预警时间不同，并可通过上位机管理子系统自行修改；

本系统支持烟支人工入库和出库，能支持现实操作中的各种情况，适合于实际生产。

实施例二：

本实施例提供一种用于暂存卷烟的烟支管理方法，基于实施例一所述的一种用于暂存卷烟的烟支管理系统，包括对暂存卷烟进行入库管理的方法；所述对暂存卷烟进行入库管理的方法包括以下步骤：通过MES下发工单和品牌信息到上位机管理子系统；通过上位机管理子系统进行牌号管理，将工单和品牌信息下发到对应的底层电控执行子系统；对于装盘的卷烟烟支入库，通过底层电控执行子系统将入库信息写入烟支托盘上的RFID标签，并将该入库信息发送至所述上位机管理子系统，并向上位机管理子系统发出流程信息；通过上位机管理子系统处理流程信息，并将所述流程信息和入库信息发送至数据库。

具体的，所述烟支管理方法还包括对暂存卷烟进行出库管理的方法；所述对暂存卷烟进行出库管理的方法包括以下步骤：将出库的烟支托盘的RFID标签输送至RFID识别装置处，通过RFID识别装置读取所述RFID标签中的信息；对RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理；如果信息正确，则气缸松开放行，将所述烟支托盘输送至卸盘机，烟支卸盘完成后，通过所述RFID读写器对所述RFID标签中的信息清除，同时，将所述烟支托盘的使用信息同步到所述上位机管理子系统和数据库；修改所述上位机管理子系统中对应烟支托盘的信息标签。

具体的，所述对RFID标签中的信息进行验证，如果信息错误则停止烟支托盘进行处理的方法包括：将正常烟支的质量信息标记为“合格”，对于卷烟机反馈的可疑烟支，将其质量信息标记为“待检”，并将质量信息同步到所述上位机管理子系统；所述RFID标签中的质量信息为“合格”的卷烟允许出库使用，所述RFID标签中的质量信息为“不合格”或者“待检”的卷烟不允许出库，经查看后再进行处理。

具体的，所述烟支管理方法还包括对不合格烟支进行质量追溯管理的方法；所述对不合格烟支进行质量追溯管理的方法包括以下步骤：确认是否为暂存卷烟的质量问题；若否，则走正常质量追溯流程；若是则通过上位机管理子系统和数据库定位暂存卷烟的生产时间和机台并进行追溯。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。