摘要：随着信息化、数字化、互联网等技术在工业领域的深入推广，吹塑装备互联网应用得以快速发展，装备控制系统部分已经开始具备网络化功能，并通过组建网络系统并网运行，实现吹塑设备数据采集分析、工况诊断、维护维保、运营管理、企业信息资源整合等新型运用模式，互联网应用有效提高吹塑装备设备管理能力和生产效率。
关键词：工业互联网，数据采集，装备制造，吹塑薄膜
传统吹塑控制技术基本处于自动控制阶段，网络化、信息化应用程度较低，大部分设备处于单机运行状态，行业总体仍然处于网络化和智能化升级的起步阶段，设备互联互通应用研究较少。由于缺乏信息化技术应用，系统对生产流程控制能力较弱，生产效率较低，同时生产过程中数据累积较少，大量数据信息得不到采集和利用，通过建立设备网络管理系统，利用网络与信息技术对设备运行进行优化管理，将对设备性能有较大提升。互联网与信息化技术应用将有效发挥设备潜在的功能，提高设备维护维保水平以及生产效率。基于互联网吹塑设备管理系统包括控制系统数字化、装备互联网和系统应用等方面，是目前互联网加装备制造的发展方向。
1吹塑设备数字化、网络化
吹塑行业互联网首先要解决设备联网功能，通常高端薄膜吹塑设备由多个控制部件组成，由于装备应用到的控制系统较多，这些系统由不同厂家提供，各系统之间独立运行，物理接口和协议较为复杂，难以实现数据连接，不利于集中控制和信息化处理。为了实现设备上网，首先要实现设备数据接口转换，将各控制部件信息连接到同一个系统，实现集中控制，设计上将不同系统的数据接口统一转换成工业以太网，例如，测厚系统用的RS422（PCD－Link协议）、称重系统使用的PROFIBUS、温度、挤出压力、变频驱动使用的RS485（MODBUSRTU协议）都转换为MODBUS／TCP协议方式，实现了将现场数据通过控制器直接接到工业以太网上，再通过上位工控机完成统一的数据采集，解决不同系统数据接口问题，提高数据采集的安全性和可靠性，为设备上网提供基础的数据接口。
2吹塑设备互联网系统构建
根据吹塑设备的特点，建立了设备互联网管理系统，用于设备并网运行、数据采集、远程管理、远程维护和维保等，由于设备分布区域广，采用VPN链路连接方式，通过运营商为设备提供数据、视频等信号传输，系统架构如下：
2．1系统架构
系统架构采用5层结构，分别是：采集层、网络层、平台层（数据层）、应用层、用户层。采集层：连接设备现场的各控制器、驱动器、传感器等信号。网络层：利用现场总线、以太网等各种网络资源进行数据通信。平台层：也就是数据层，是系统核心，实现数据存储、管理、计算和信息服务。应用层：应用软件开发，主要面向用户任务建设不同的应用软件。用户层：满足不同类型用户设备运行、管理、维护等使用需求，具备控制大屏显示、计算机、移动终端等使用功能。其中最为核心的是数据层，其作用如下：1）管理所有采集前端软件和设备，支持多种设备通信协议、通信网络，向应用程序提供底层数据通信；2）集中组织、管理所有数据，提供统一的应用开发服务接口，简化应用程序和终端设备的交互开发难度；3）实现数据计算服务，为应用层提供报警、控制、数据统计分析等功能。
2．2互联网系统功能简介
1）系统页面：显示设备运行状态及统计数据，根据设备类型、运行情况、产品特点、分布区域进行分类统计，提供设备基本运行信息，实时显示设备运行状况。2）设备运行信息、故障信息以及维修维保应用：系统设有独立的服务器，用于存储采集数据，包括设备运行数据、工艺参数、故障报警等信息。用户可通过系统直接了解设备使用情况以及维修信息，同时提供数据服务。3）视频监控：系统具有视频接入功能，可根据用户的需求安装视频摄像头，监控生产过程关键点，视频信号通过专用链接接入，具有数据管理、用户权限等较好的安全性。
2．3应用与服务
系统应用主要面向生产企业，包括设备维护与综合管理应用，提供设备产能、生产状况、运行状况综合分析，定期提供数据分析报告；同时实现设备的故障服务、维保服务、维保维修预测、远程监控等功能。通过互联网和信息化技术应用，提高设备生产管理、质量管理、产品可追溯管理、能源管理等协同能力，提高设备运行效率。在设备维护方面，将实时运行数据与设备数据、历史数据进行对比，再与阈值进行比较，判断设备的运行健康状态，及时提供报警信息，通过报警系统精确定位故障位置，并快速定位故障及维护点，节约维修时间；同时根据变化趋势，可实现提前预测设备故障、零件老化等功能，实现事前预警，快速处理，有效提高设备维护维修的效率，增加设备无故障运行时间。在质量管理方面，可对薄膜重量、厚度、均匀度等关键技术参数进行监控，对产品质量信息及时反馈，实现产品质量可追溯控制；在能耗方面，通过数据采集，对生产过程产品能耗进行分析，利用工艺数据对不同加工工艺进行调整优化，节约单位产品能耗。与普通产品比较，可节约能耗3％～5％；在运营管理方面，通过对工艺过程数据、生产原料配方等数据的采集，提供生产数据报表，为车间的运营管理提供实时信息，帮助车间提高生产计划效率。同时可与企业的资源管理系统对接，实现数据互联互通。
3装备互联网应用效益
1）通过数据和互联网技术，统计分析设备、企业的运行状况，有效的提供产能、生产状况等综合分析，为企业运营提供决策依据。2）利用互联网技术实现设备远程管控，设备由传统的被动式维修维保服务，转为主动式在线服务，既降低设备维修维保难度，又提升设备能正常生产保障。3）通过数据分析与挖掘，改进产品生产工艺，提高产品质量；通过对工艺过程数据、生产原料配方数据的采集、关联分析和挖掘计算，优化加工工艺，使设备运行在最佳工艺状态，节约能耗，提高膜产品生产设备的智能化程度。具体实施是生产过程中对膜产品生产设备挤出、加热、驱动等部件进行能耗监测，实时监控能源使用情况，根据采集到的能耗数据与产品加工工艺数据进行对比分析，结合设备工艺数据，对加工温度进行优化，使产品产量、质量、能耗达到最佳状态，提高设备协同控制能力。数据应用还能为设备的技术提升提供有效的依据，例如，可分析螺杆使用过程中磨损情况，进而优化挤出机的设计，提升挤出系统稳定性和性能，完善提升设备不同工况下可靠性、稳定性，提升行业技术水平。
4结束语
薄膜吹塑行业互联网应用改变了传统装备制造、运营管理的方式，降低企业运营维护成本，帮助企业实现生产创新、提升资源利用率，将有效促进设备的技术提升和升级换代，推动相关行业进步。
参考文献
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作者:李子平 马佳圳 孙靖寰 付龙莉 郑武胜 刘启敏 单位:广东金明精机股份有限公司 汕头市质量计量监督检测所