焊接信息化系統(tǒng)

目前應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的焊接信息化系統(tǒng)種類越來越多樣化，系統(tǒng)的功能模塊也越來越豐富，但是仍存在一些不足，比如每個(gè)公司或者機(jī)構(gòu)的研究成果比較獨(dú)立，研發(fā)的焊接信息化系統(tǒng)大多只適用于公司內(nèi)部的產(chǎn)品，缺少普適性，通信協(xié)議等也不盡相同，在整體應(yīng)用層面上有一定限制。為了解決這一問題，德州迪格特電子科技有限公司研究開發(fā)了一套適用于多種焊機(jī)型號(hào)的焊接信息化系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的模擬和數(shù)字化焊機(jī)的焊接信息進(jìn)行采集、管理、控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過把焊接技術(shù)、信息技術(shù)、通信控制和人員管理的理念相互結(jié)合在一起，以焊接技術(shù)信息化為目的，對(duì)焊機(jī)進(jìn)行集群化管理控制，能夠?qū)附訑?shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)及追溯，同時(shí)可以對(duì)焊接人員進(jìn)行集中管理，從而對(duì)焊接過程進(jìn)行更精確地管控。

一、系統(tǒng)組成

德州迪格特電子科技有限公司焊接信息化系統(tǒng)由焊接信息化軟件系統(tǒng)、服務(wù)器、焊接數(shù)據(jù)采集儀及無線網(wǎng)絡(luò)組成（或者有限網(wǎng)絡(luò)）。

采用無線網(wǎng)絡(luò)有兩種形式：

一種是采用車間架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的方式。采集儀通過wifi上載數(shù)據(jù)。這種方式需要wifi網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器之間要能夠構(gòu)成局域網(wǎng)。

一種是采用4G物聯(lián)網(wǎng)卡，這種方式會(huì)產(chǎn)生流量費(fèi)，需要由用戶方負(fù)責(zé)。初步預(yù)計(jì)每月流量小于3G，如果每天工作8小時(shí)，預(yù)計(jì)流量每月小于1G。4G模式需要有公網(wǎng)IP的服務(wù)器。因?yàn)椴杉瘍x通過4G只能發(fā)送數(shù)據(jù)到公網(wǎng)IP。

用戶也可以自行架設(shè)有限網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)線需要接入到每臺(tái)焊機(jī)，并且要與群控服務(wù)器形成局域網(wǎng)。

圖1 焊接信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)系圖

其中軟件部分分為三個(gè)部分：信息化服務(wù)器軟件、焊工APP軟件、大屏顯示軟件。

信息化服務(wù)器軟件的作用：

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接數(shù)據(jù)。
2. 上傳下達(dá)任務(wù)信息。
3. 對(duì)設(shè)備、人員等基礎(chǔ)信息進(jìn)行管理。
4. 接收終端采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
5. 并進(jìn)行計(jì)算分析存儲(chǔ)。
6. 對(duì)焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史追溯。

焊工APP軟件的作用：

1. 實(shí)時(shí)查看各個(gè)焊機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
2. 實(shí)時(shí)曲線等數(shù)據(jù)。

大屏顯示軟件：

1. 顯示實(shí)時(shí)焊機(jī)狀態(tài)，監(jiān)控車間總體運(yùn)行狀況
2. 顯示焊工工作時(shí)長(zhǎng)，任務(wù)完成情況。

二、數(shù)據(jù)采集模塊

1．焊接信息采集。由于模擬焊機(jī)沒有外部數(shù)字接口，只能采集到電流和電壓這兩個(gè)模擬量參數(shù)，所以送絲速度等數(shù)據(jù)需要進(jìn)行估算得知。而數(shù)字化焊機(jī)有數(shù)字通信接口，如USB接口、網(wǎng)口、串口、CAN接口等，可以直接從焊機(jī)上讀取送絲速度、焊絲直徑和材質(zhì)、氣體流量等參數(shù)，不需要通過采集模擬量來進(jìn)行另外的計(jì)算。

對(duì)焊接數(shù)據(jù)采集儀采集到的各類焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，此處指焊接電流和焊接電壓。通過4G網(wǎng)絡(luò)、WIFI或有線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)通網(wǎng)關(guān)，將其工程現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)進(jìn)行處理、分析和保存等，并能以報(bào)表或曲線形式生成。

2．焊接人員的管理。通過給每位焊工分發(fā)IC卡和唯一的ID信息，可做到焊接任務(wù)的精準(zhǔn)發(fā)布以及焊接記錄可追溯，真正做到人員管理的高度統(tǒng)一。

三、部分****軟件的功能分析

1．生產(chǎn)設(shè)備管理用于規(guī)范化管理設(shè)備，可以對(duì)設(shè)備實(shí)施編組、編號(hào)，管理跟蹤設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)信息，包括采集模塊管理、焊機(jī)設(shè)備管理。

2．生產(chǎn)過程管理用來集中生產(chǎn)過程中的管理工藝規(guī)范及對(duì)焊工的統(tǒng)一管理，包括焊工管理、焊縫管理、焊機(jī)設(shè)備管理、生產(chǎn)工藝管理。

3．焊接信息化系統(tǒng)配置管理對(duì)系統(tǒng)的用戶及角色等進(jìn)行統(tǒng)籌管理，對(duì)車間組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，用戶可根據(jù)公司自身情況建立公司、生產(chǎn)車間、班組的管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，該模塊包括用戶管理、角色管理。

4．設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控可以顯示監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，查看所有焊機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)電壓、電流，并且可以按照設(shè)備類型或者設(shè)備所屬的車間、班組等信息進(jìn)行分組篩選。

圖2實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控

5．大屏展示管理模塊用來管理數(shù)據(jù)可視化界面，使焊接重要參數(shù)更加清晰直觀的展示給用戶。

進(jìn)入系統(tǒng)后，主頁面為數(shù)據(jù)可視化界面，包含需要展示的重要信息，如焊工狀態(tài)及工作時(shí)間、焊材消耗量、設(shè)備使用率等，此頁面也可以進(jìn)行全屏展示。

圖3焊接信息化系統(tǒng)可視化主頁面

三、數(shù)據(jù)庫(kù)功能

1．實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)管理。對(duì)于模擬焊機(jī)和數(shù)字焊機(jī)，在開機(jī)狀態(tài)下，通過采集設(shè)備采集到的電流、電壓等參數(shù)，會(huì)不斷向數(shù)據(jù)庫(kù)傳送數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的插入，通過語句判斷數(shù)據(jù)類型并按照時(shí)間序列寫入不同的表，為后續(xù)分析、查詢等提供數(shù)據(jù)支撐。

2．系統(tǒng)手動(dòng)錄入。對(duì)于焊工信息、焊機(jī)信息、焊材信息、組織機(jī)構(gòu)信息、焊機(jī)工藝規(guī)范信息、賬戶角色分配、用戶權(quán)限分配、手持終端IP地址等基礎(chǔ)信息，需要手動(dòng)錄入系統(tǒng)，可以進(jìn)行查詢和增加、刪除、修改等操作。

德州迪格特電子科技有限公司焊接信息化系統(tǒng)，把多個(gè)焊接工人和焊接電源有條理化地納入信息化管理的同時(shí)，對(duì)焊接產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行各個(gè)維度的統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表的拉取。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于模擬焊機(jī)和數(shù)字焊機(jī)的統(tǒng)一管理，通過數(shù)據(jù)采集模塊，使所有焊接電源都納入統(tǒng)一管控，對(duì)于模擬焊機(jī)也能進(jìn)行最大程度的管理和數(shù)據(jù)的采集。系統(tǒng)同時(shí)具備了完善的報(bào)表輸出等功能，結(jié)合數(shù)據(jù)可視化界面的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求向大屏幕動(dòng)態(tài)輸出多種展示內(nèi)容，即實(shí)現(xiàn)輸出針對(duì)班組、人員、焊機(jī)等的信息報(bào)表，讓焊接數(shù)據(jù)更能一目了然。

審核編輯 黃宇