CN103257631A - 调味品业发酵罐区控制与管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种调味品业发酵罐区控制与管理系统,属于调味品业发酵罐区控制与管理领域。本发明有利于解决传统口头向调味品业发酵罐区操作人员下达发酵操作任务和用纸质表格记录发酵操作易出错且较麻烦的技术问题,所述调味品业发酵罐区控制与管理系统,包括服务器、人机交互装置、信息采集装置和无线通讯装置:通过无线通讯装置,所述服务器能够向所述人机交互装置传送发酵操作任务信息,能够从所述人机交换装置获取发酵操作反馈信息,还能够从信息采集装置获取所述标签信息、操作人员信息;所述服务器还能够从所述温度采集装置获知发酵罐内温度;每组发酵操作人员和用于发酵操作的仪器仪表配备有人机交互装置和信息采集装置。
Description
技术领域
本发明涉及调味品行业,特别是调味品业发酵罐区控制与管理系统。
背景技术
发酵罐区的生产控制与管理对于发酵过程中的产品产量、质量有着极为重要的作用。其中,发酵是食品行业特别是调味品行业极为重要的一个工序;发酵过程是一个周期性、阶段性操作的工艺过程;发酵罐区/群是该类行业重要的生产、工艺控制与管理区域/车间。
调味品行业传统的发酵罐区生产控制与管理方式的缺点在于:
1)人工安排发酵操作不及时、易出错。在企业实际的发酵工序中,发酵操作复杂,罐数量大,人员、设备多,仅靠生产管理员人工安排、手动书写任务单,费时费力且极易造成安排延迟、错误,给企业生产效率、质量留下隐患。
2)任务安排交流方式不便。纸质任务单在人员之间流通不便、露天罐区操作环境不易保管,容易丢失、损坏;口头安排又极易忘记和遗漏,也不易统计人员工作任务量,不易追查事故相关人,极大降低了生产效率。
3)罐区移动操作设备单机操作无法进行实时监控。罐区移动控制与管理设备包括无线收发从设备、人机交互装置、用于读罐区人员和罐体RFID卡的手持RFID读卡器、从CPU单元(工业PLC)及相应的仪表和动力设备。这导致了罐区极易出现漏操作、误操作、不达标操作,操作信息容易造假,事故追查率低、生产控制与管理出现盲区。进一步地,无法实现严格控制与管理,无法调动生产积极性和实现精益生产。
4)发酵信息记录方式落后。操作人员完工后,发酵信息记录采用人工填写纸质记录表的方式,而纸质发酵记录表不易保存和维护。
5)发酵信息查询、检索困难。当前人工记录的纸质的发酵信息集成度低,信息查询、检索均采用人工手动翻查纸质表格。发酵状态、物料、订单跟踪不便、发酵数据的采集与集成度低,不便分析发酵质量与过程,影响工艺的改进、生产效率、整体产量提高。
6)罐区操作和集中控制与管理脱节,集中管理人员无法实时了解罐区生产状况及信息。
当前,国内调味品业罐区生产控制与管理的信息化整体解决方案还是个空白。因此迫切需要建立一个能够迅速提高调味品企业发酵罐区生产效率、系统性、数据直观性、稳定性的,高度信息化集成的发酵罐区生产控制与管理系统。
发明内容
本发明的目的在于解决口头向调味品业发酵罐区操作人员下达发酵操作任务和用纸质表格记录发酵操作易出错且较麻烦的技术问题,提供一种调味品行业发酵罐区的生产控制与管理系统,本调味品行业发酵罐区的生产控制与管理系统能够及时、准确地安排发酵操作,安排任务交流方式方便,实时监控罐区移动设备,方便记录发酵信息,便捷查询、检索发酵信息,紧密联系罐区操作和集中控制与管理。
本发明的技术方案如下:
调味品业发酵罐区控制与管理系统,发酵罐区的发酵罐设有标签和温度采集装置,所述标签包含所对应发酵罐内的调味品组分发酵信息,发酵罐区配备有用于发酵操作的仪器仪表,其特征在于,包括服务器、人机交互装置、信息采集装置和无线通讯装置,通过无线通讯装置,所述服务器能够向所述人机交互装置传送发酵操作任务信息,能够从所述人机交换装置获取发酵操作反馈信息,还能够从信息采集装置获取所述标签信息、操作人员信息;所述服务器还能够从所述温度采集装置获知发酵罐内温度;每组发酵操作人员和用于发酵操作的仪器仪表配备有人机交互装置和信息采集装置。
所述服务器包括发酵状态逻辑结构,所述发酵状态逻辑结构的功能包括统计发酵罐发酵状态信息并在服务器输出设备上实时显示。
所述服务器还包括订单逻辑结构,所述订单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(12),所述发酵状态逻辑结构能够从所述订单逻辑结构获取电子订单(13),所述电子订单的信息包括订单号、发酵罐号、发酵罐分区、订单状态、开始发酵日期、结束发酵日期和/或发酵重要指标;所述订单逻辑结构的功能包括制订电子订单和/或查询电子订单。
所述服务器还包括工单逻辑结构,所述工单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(11),发酵状态逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单反馈信息(10),所述电子工单的信息包括操作类型、操作人、发酵罐逻辑分区、操作罐数、操作任务量、工单状态、制定日期和/或执行日期;所述工单逻辑结构的功能包括制订电子工单、调整电子工单、撤销电子工单、查看电子工单、跟踪显示电子工单和/或核对电子工单反馈信息。
所述服务器还包括报表逻辑结构,所述报表逻辑结构能够从操作工单逻辑结构获取电子工单反馈信息(14),能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(15),能够从订单逻辑结构获取电子订单(16);所述报表逻辑结构的功能包括集成整理电子订单、电子工单和发酵罐发酵状态信息,所述服务器输出设备能够输出所述集成整理的信息。
所述服务器还包括通讯逻辑结构,所述通讯逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单(7),能够从发酵罐温度采集装置获知发酵温度(3),能够从人机交互装置获取电子工单反 馈信息和用于发酵操作的仪器仪表的状态信息(4),能够从信息采集装置获取电子工单反馈信息(2),能够查询信息采集装置状态(1);工单逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取电子工单反馈信息和发酵温度(8),人机交互装置能够从通讯逻辑结构下载电子工单(5);所述通讯逻辑结构的功能包括寻址通讯地址,组帧并传送所述信息。
所述服务器还包括设备监控逻辑结构,所述设备监控逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的实时状态信息(6),所述工单逻辑结构能够从设备监控逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的状态信息(9);所述设备监控逻辑结构的功能包括实时监控用于发酵操作的仪器仪表的状态。
所述服务器包括配置逻辑结构,所述配置逻辑结构能够配置工单逻辑结构内的电子工单(18),能够配置发酵罐状态逻辑结构内的发酵罐发酵状态信息(17),能够配置设备监控逻辑结构内的用于发酵操作的仪器仪表的信息(19)。
所述服务器包含数据接口逻辑结构,所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和数据采集与监视控制与管理系统、可编程逻辑控制器交互信息(21);所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和其他发酵罐区控制与管理系统交互信息(20);所述订单逻辑结构通过所述数据接口逻辑结构能够获取企业资源计划系统的电子订单(22),企业资源计划系统能够通过所述数据接口逻辑结构获取订单逻辑结构的电子订单反馈信息(22)。
还包括处理器,所述信息采集装置为RFID读卡器,所述操作人员佩戴有RFID工牌,所述标签为RFID标签,所述人机交互装置为触摸屏,所述处理器能够获取RFID读卡器读取的RFID标签信息和所述RFID工牌信息;触摸屏能够从所述处理器获取电子工单并显示,所述处理器能够从所述触摸屏获取操作人员输入的电子工单反馈信息;所述处理器能够从所述通讯逻辑结构获取电子工单,所述通讯逻辑结构能够从处理器获取电子工单反馈信息。
本发明的技术效果如下:
调味品业发酵罐区控制与管理系统,发酵罐区的发酵罐设有标签和温度采集装置,所述标签包含所对应发酵罐内的调味品组分发酵信息,发酵罐区配备有用于发酵操作的仪器仪表,其特征在于,包括服务器、人机交互装置、信息采集装置和无线通讯装置:通过无线通讯装置,所述服务器能够向所述人机交互装置传送发酵操作任务信息,能够从所述人机交换装置获取发酵操作反馈信息,还能够从信息采集装置获取所述标签信息、操作人员信息;所述服务器还能够从所述温度采集装置获知发酵罐内温度;每组发酵操作人员和用于发酵操作的仪器仪表配备有人机交互装置和信息采集装置。本技术方案的技术效果为,建立了统一的发酵罐区控制与管理系统,实现了发酵任务下达、发酵操作反馈无纸化,便于监控、查找发酵操 作记录。
所述服务器包括发酵状态逻辑结构,技术效果为所述发酵状态逻辑结构的功能包括统计发酵罐发酵状态信息并在服务器输出设备上实时显示。
所述服务器还包括订单逻辑结构,所述订单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息,所述发酵状态逻辑结构能够从所述订单逻辑结构获取电子订单,所述电子订单的信息包括订单号、发酵罐号、发酵罐分区、订单状态、开始发酵日期、结束发酵日期和发酵重要指标;技术效果为,所述订单逻辑结构的功能包括制订电子订单,查询电子订单。
所述服务器还包括工单逻辑结构,所述工单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息,发酵状态逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单,所述电子工单的信息包括操作类型、操作人、发酵罐逻辑分区、操作罐数、操作任务量、工单状态、制定日期、执行日期;技术效果为,所述工单逻辑结构的功能包括制订电子工单、调整电子工单、撤销电子工单、查看电子工单、跟踪显示电子工单和核对电子工单反馈信息。
所述服务器还包括报表逻辑结构,所述报表逻辑结构能够从操作工单逻辑结构获取电子工单,能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息,能够从订单逻辑结构获取电子订单;技术效果为,所述报表逻辑结构的功能包括集成整理电子订单、电子工单和发酵罐发酵状态信息,所述服务器输出设备能够输出所述集成整理的信息。
所述服务器还包括通讯逻辑结构:所述通讯逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单,能够从发酵罐温度采集装置获知发酵温度,能够从人机交互装置和信息采集装置获取电子工单反馈信息,能够获取用于发酵操作的仪器仪表的状态信息;工单逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取电子工单反馈信息和发酵温度;技术效果为,所述通讯逻辑结构的功能包括寻址通讯地址,组帧并传送所述信息。
所述服务器还包括设备监控逻辑结构,所述设备监控逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的实时状态信息,所述工单逻辑结构能够从设备监控逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的状态信息;技术效果为,所述设备监控逻辑结构的功能包括实时监控用于发酵操作的仪器仪表的状态。
所述服务器包括配置逻辑结构,技术效果为,所述配置逻辑结构能够配置工单逻辑结构内的电子工单,能够配置发酵罐状态逻辑结构内的发酵罐发酵状态信息,能够配置设备监控逻辑结构内的用于发酵操作的仪器仪表的信息。
所述服务器包含数据接口逻辑结构:技术效果为,所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和数据采集与监视控制与管理系统、可编程逻辑控制器交互信息;所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和其他发酵罐区控制与管理系统交互信息;所述订单逻辑结构通过 所述数据接口逻辑结构能够获取企业资源计划系统的电子订单,企业资源计划系统能够通过所述数据接口逻辑结构获取订单逻辑结构的电子订单反馈信息。
所述处理器能够获取信息采集装置采集的信息;人机交互装置能够从所述处理器获取电子工单,所述处理器能够从所述人机交互装置获取电子工单反馈信息;所述处理器能够从所述通讯逻辑结构获取电子工单,所述通讯逻辑结构能够从处理器获取电子工单反馈信息。本技术方案的技术效果为,设置的处理器便于控制与管理信息采集装置和人机交互装置,便于处理操作端信息。
附图说明
图1是本发明的系统硬件结构示意图。
图2是本发明的系统逻辑结构示意图。
图3是对任意罐区按照功能分区和任务子分区划分示意图。
图4是本发明系统关联数据库数据结构示意图。
附图标记列示如下:1-查询信息采集装置状态,2-上传信息采集装置的电子工单反馈信息,3-上传发酵罐发酵温度信息,4-上传人机交互装置的电子工单反馈信息,5-提取电子工单,6-提取用于发酵操作的仪器仪表的实时状态信息,7-提取电子工单,8-提取电子工单反馈信息,9-提取用于发酵操作的仪器仪表的实时状态信息,10-提取电子工单反馈信息,11-提取发酵罐发酵状态信息,12-提取发酵罐发酵状态信息,13-提取电子订单,14-提取电子工单反馈信息,15-提取发酵罐发酵状态信息,16-提取电子订单,17-配置发酵罐基本信息,18-配置发酵罐罐区逻辑分区信息、发酵工艺信息、人员信息,19-配置用于发酵操作的仪器仪表信息,20-与其他控制与管理系统的数据接口,
21-与其他实时数据库的数据接口,22-与ERP管理系统的数据接口,101-功能分区数据结构,102-任务分区数据结构,103-发酵罐数据结构,104-发酵操作数据结构,105-发酵工艺数据结构,106-操作人员数据结构,107-操作设备数据结构,108-发酵状态数据结构,109-任务工单数据结构,
110-订单数据结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明:
图1是本发明的系统硬件结构原理示意图。下面对图1做简要说明。
在图1中,调味品业发酵罐区控制与管理系统包括无线收发从设备、人机交互装置、用于读罐区人员的RFID工牌和发酵罐罐体RFID标签的手持RFID读卡器、从CPU单元(工业 可编程逻辑控制器)及用于发酵操作的仪器仪表和移动动力设备、温度采集装置、主CPU(工业可编程逻辑控制器)及无线收发主设备、实时数据平台服务器、主服务器及发酵罐区控制与管理逻辑结构、关系数据库及数据接口逻辑结构。
在图1中,无线收发从设备、人机交互装置、用于读罐区人员RFID工牌和罐体RFID标签的手持RFID读卡器与从CPU单元之间分别具有电子通信信道;所述无线收发从设备、人机交互装置、用于读罐区人员RFID工牌和罐体RFID标签的手持RFID读卡器、CPU单元构成、用于发酵操作的仪器仪表和移动动力设备一同构成移动操作设备;温度采集装置与主CPU单元之间具有电子通信信道,所述温度采集装置设置在发酵罐发罐体上用于测量发酵罐内的发酵温度;无线收发主设备与主CPU单元之间具有电子通信信道;无线收发从设备采用无线方式与无线收发主设备无线相连;主CPU单元与实时数据平台服务器之间具有电子通信信道;实时数据库服务器与主服务器之间具有电子通信信道。
无线收发从设备、人机交互装置、手持RFID读卡器、从CPU单元、温度采集装置、无线收发主设备均为若干个,根据发酵罐区实际需要设置数量。
图2是本发明的系统逻辑结构示意图。下面对图2做简要说明。
1、配置逻辑结构:
在图2中,本发明在使用初期完成硬件互联后,需要对系统进行初期配置,主要是配置罐区逻辑分区信息、发酵罐信息、发酵工艺信息、人员信息、设备信息。其中,设备监控逻辑结构包括设备信息,初始状态下配置逻辑结构配置设备监控逻辑结构中的设备信息(19);工单逻辑结构包括罐区逻辑分区信息、发酵工艺信息和人员信息,初始状态下配置逻辑结构配置工单逻辑结构中的电子工单的罐区逻辑分区信息、发酵工艺信息和人员信息(18);发酵状态逻辑结构包括发酵罐发酵状态信息,初始状态下配置逻辑结构配置发酵状态逻辑结构中的发酵罐发酵状态信息(17)。
系统在无工艺修改、人员变动、设备变动时无需再次进行配置信息的修改。系统保留灵活的配置功能:具有该配置功能权限的人员可以根据需要在生产控制与管理信息软件上进行罐区区域的增加、修改、删除;发酵工艺修改、增加、删除;发酵罐的RFID标签的更换、新建罐;人员的新增、修改、删除;移动操作设备的增加、修改、删除。
1)配制罐区逻辑分区信息:
本发明针对大范围的罐区按照工艺类型、原料种类、物理布局进行了灵活的分区划分。配置逻辑结构的分区配置子逻辑结构可将罐区按照原料、工艺和布局进行初次逻辑分区。
首先进行功能分区。功能分区是关系数据库中最基本的数据结构,其他数据,比如:任 务分区、工艺、人员、设备、发酵罐、状态、工单、订单均包含功能分区的属性。功能分区的数据结构包括:名称、代号、环境温度位号及备注。功能分区名称和代号一般采用贴合生产和工艺实际使用具有表征含义的名称和代号。功能分区环境温度位号是为罐区配置的测量环境温度的工位号,用来采集环境温度,并采用数据集成方式分析环境温度对工艺质量的影响。分区备注可以记录一些关于分区的规则和分区内其他分区表征信息。功能分区操作包括:新增、修改、删除。功能分区的删除具有约束限制,包含子分区的功能分区无法删除。
其次在功能分区下划分任务子分区。对于同类功能分区,会存在分区仍然非常大、包含罐数仍然很多的情况。本发明从生产、人员和设备控制与管理的角度对功能分区进行再次划分,分解成若干个任务子分区。子分区下包含该分区人员、任务、设备,便于生产灵活的分区安排,提高生产效率。任务分区数据结构包括:分区名称、分区代号、所属功能分区及备注。任何一个任务分区必须在一个功能分区之下。任务分区的名称和代号应采用贴合实际生产分化的规则,使用具有表征含义的名称和代号。任务分区操作包括:新增、修改、删除。任务分区的删除具有约束限制,包含发酵罐的任务分区无法删除。
系统可实现分区的灵活改动,简单的几个配置即可完成彻底、全新的罐区分化。尽管如此,对于分区的设定应按照稳定工艺、稳定生产的原则进行,且分区的修改于删除遵循约束限制,不可随意删除。分区配置对各种范围大小的罐区都可以通过功能分区、任务子分区的划分个数、划分细化程度灵活的实现工艺、生产的区域控制与管理,从而提高整体罐区控制与管理的灵活性和效率。
对于任意罐区的按照功能分区和任务子分区的划分效果见图3。其中标号X、Y、Z的区域代表三个功能分区,标号X-A、X-B、X-C的区域为X功能分区的三个任务子分区,标号Y-A,Y-B的区域为Y功能分区的两个任务子分区,标号Z-1、Z-2、Z-3的区域为Z功能分区的三个任务子分区。
2)配置发酵罐信息:
发酵罐是调味品行业发酵罐区生产、工艺控制与管理的最小单元。只有在系统中配置了发酵罐,才能进行发酵罐状态监视、工单的安排、订单的排产、发酵流程的跟踪、信息的记录。
根据物理分区配置,罐区所有发酵罐均需分配到一个具体功能分区的一个具体任务子分区之中。发酵罐除包含本身分区信息外还包括本发明配备的RFID标签信息、温度采集装置位号信息。
每个罐体配备的RFID标签个数、温度采集装置个数是根据实际操作位置、操作方式的 需要、温度采集装置位置的需要进行灵活设计的。若工艺流程中各操作无法均在统一处操作,则在各操作对应的位置安装RFID标签,相应的在系统中需要配置对应数量的RFID标签;若工艺需要测量多点温度,则需要对发酵罐安装多点温度变送器,在系统中应相应配置对应的温度采集装置位号点。
发酵罐数据结构包括:罐号、所属逻辑分区、标签ID、温度采集点ID及备注。发酵罐标签的配置是根据实际生产操作的位置和习惯来确定发酵罐RFID卡的数量,可以设置1到多个。配置后的标签安装在罐体相应位置,系统根据发酵罐配置信息的对应关系来确定罐区操作了哪些罐,可以避免罐区误操作、漏操作,提高生产操作准确性和生产控制与管理严格性。发酵罐温度采集点的数量与标签数原理相同。
发酵罐的操作包括:新增、修改、移除。发酵罐的修改和移除具有约束限制:正在进行操作的发酵罐禁止进行修改信息操作;处于发酵流程中的发酵罐禁止进行移除操作。
3)配置发酵工艺信息:
同样的发酵罐在不同时期会作为不同原料进行发酵的容器;相邻的发酵罐也会在同一时刻作为不同原料或不同工艺流程的发酵容器。因此若实现发酵状态跟踪和工单任务安排需对发酵罐承载的操作、流程进行统一的配置。
发酵工艺虽然不尽相同,但对于稳定发酵工艺流程中的各发酵操作类型相对固定。发酵操作是配置发酵流程的组成元素,也规定了每个操作的要求。相同的操作按照日程间隔不同,操作量的不同就组成各种工艺流程。
例如,如下表所示,为发酵操作数据结构(功能分区数据结构):
序号 | 操作名称 | 工作量 | 所需人数 | RFID标签位置 | 备注 |
1 | 操作1 | 1 | 1 | 卡1处 | ... |
2 | 操作2 | 2 | 2 | 卡1处 | ... |
3 | 操作3 | 0.5 | 1 | 卡2处 | |
4 | ... | ... | ... | ... |
其中,发酵操作任务量是执行一个发酵罐此类操作需要的时间,是制定任务工单对操作人员任务量的计算基础;发酵操作所需人数是执行一个发酵罐此类操作需要的操作人员数量,是制定任务工单对操作人员的约束条件;RFID标签位置是执行该类操作移动控制设备的位置,该位置与发酵罐的RFID标签实际位置对应,该位置也是生产控制与管理软件如何将各工单中各罐对应电子ID号下载到移动控制设备的判断依据。
发酵操作配置的操作包括:新增、修改、删除。通过新增发酵操作可以向工艺中增加新 的发酵操作来满足新的工艺需要;修改发酵操作可以修改相应工作量、人数及RFID标签位置等信息更好实现操作任务的控制与管理;删除发酵操作剔除工艺不需操作。发酵操作的删除具有约束限制,发酵的出料和入料禁止删除。
发酵工艺流程是调味品行业以及食品行业工艺的核心。针对不同的分区本发明设置了灵活的工艺流程配置方式。同一功能分区下可设置多种工艺方案,各工艺方案可灵活添加删除发酵操作、修改操作工艺日程与工艺参数,灵活适应企业需要。
工艺方案必须在一个确定的功能分区之下,工艺名称应选用能够准确表征该类工艺的名称;备注信息可以标记该工艺的主要信息,如:主要工艺。
工艺方案的操作包括:新增、修改、删除。
工艺流程是发酵各操作按照工艺要求操作日程、要求操作数据组成的完整的发酵过程表。
工艺方案操作名称是在发酵操作中的所有操作中选择的操作;操作工艺日期是指各操作对应的日期(以第一个操作(入料)为准计算);工艺参数名是该操作对应的参数名称;工艺参数值是该操作需要操作的具体操作量。操作日程是系统进行状态跟踪和发酵时间计算的基准间隔日期;工艺参数值是下载到罐区供操作人员查看的该类操作对应的工艺参数值。
工艺流程的操作包括:新增、修改、删除。工艺流程的修改功能可以灵活应对工艺大幅修改的情况,比如:工艺要求所有当前需要进行的操作3,都推迟3天,则可通过工艺流程的整体修改来实现(对于单个试验罐体的修改可通过发酵状态逻辑结构调整功能实现)。系统会根据新增后的操作的工艺日程进行自动时间排序;修改流程(日程、参数值)不会影响当前的处于流程的各罐,对今后开始的新的发酵流程有影响。流程备注可以灵活的应对工艺流程中需要进行的其他附属操作,比如:采样等,该备注会在生产管理员制定任务时显示,能够及时提醒管理员及操作人员该操作的附属操作,保证生产的准确性。
灵活的分区、操作和流程配置可以实现多区域划分、同区多工艺、同工艺多次调整配置,从而灵活满足工艺、生产的需要。此配置方法有利于采用信息化方式实现新工艺的试验、拓展,提高企业核心竞争力。
4)配置人员信息
罐区操作人员是罐区生产任务执行的主体人员。本发明对于罐区人员进行统一管理,分配每人对应操作岗位并分配了人员RFID工牌,并可进行灵活的人员岗位管理。
罐区人员数据的数据结构,包括:姓名、RFID号、所属分区、岗位。
其中,RFID工牌是为各操作人员分配的电子标签,相当于罐区的“身份证”。操作人员须分配到确定的一个功能分区中的任务分区下。操作人员分配一个主要岗位,多个兼顾操作岗位。该操作岗位是管理员在制定工单时进行人员筛选的标准:各操作对应发酵罐操作仅能 由配置了该类操作的操作人员操作,且主操作为该操作的操作人员优先安排。
人员配置子逻辑结构的操作包括:新增、修改、删除人员。新增、删除人员可以有效的管理罐区人员的入职、离职,快速分配罐区RFID工牌、区域及相应主要和兼任岗位;修改人员信息可以应对工牌丢失、工作区域的变动、岗位的变更等情况。其中人员岗位分为主要岗位和次要岗位,可根据人员培训经历和能力由管理人员统一分化;人员RFID工牌是人员在罐区系统内的唯一标识,操作人员在罐区采用扫描自己RFID工牌的方式申请各自操作任务工单,生产控制与管理软件获取的即为该RFID号,通过配置信息中的对应关系找到相应的操作人员姓名相应可胜任该操作的人员。人员信息也是制定生产操作任务工单的基础信息。5)配置设备信息
罐区移动控制设备是进行罐区生产操作的主要设备。由于罐区面积较大,不适合对于各发酵罐分别配备一组操作设备,因而采用移动操作设备(移动车)进行发酵任务操作,从而降低不必要的大规模硬件设备投入。不同操作对应不同类型的移动操作设备。移动操作设备由移动控制设备进行控制。各移动控制设备均包括从CPU单元、RFID读写器、人机交互装置、无线收发从设备。各移动控制设备区别在于:分配通讯地址不同、用于发酵操作的仪器仪表不同、移动动力设备不同和设备规模和大小不同。
本发明对罐区移动控制设备进行统一控制与管理,为每组移动控制设备分配工作区域及相应操作类型配置,保证罐区设备操作的正确性。若出现非本设备对应操作的人员进行任务申请,系统将把匹配错误信息统一显示给管理人员,从而保证罐区设备使用的正确性。
发酵移动控制设备的数据结构包括:移动控制设备名称和移动控制设备编号,移动控制设备名称和移动控制设备编号应采用能够表征该操作设备的特征的名称和编号;各移动设备配置到一个功能分区下的一个具体的任务子分区;与人员类似,各移动控制设备分配了相应的主操作和兼顾操作;各移动控制设备还需要进行各移动控制设备通讯位号的配置,以实现各移动控制设备电子工单的信息对应、下载与反馈。
配置逻辑结构中的人员RFID工牌和罐体的RFID标签的信息是通过为主服务器配备的USB型RFID读卡器扫描RFID工牌/标签信息配置到系统中的。根据实际需要,各RFID工牌/标签信息可进行了UID长度处理,设置成小于8字节长度。人员和罐体的RFID卡使用流程采用先配置、后使用的方式。
配置逻辑结构具有较强的容错判断能力,对于功能分区、任务分区、发酵罐、操作人员、操作设备的操作(增、删、改)设置了不同的约束条件保证操作的正确性稳定性。
通过配置逻辑结构各子逻辑结构可以实现各种范围大小的多区域、多子区域划分,区域操作、工艺流程的灵活配置、灵活的人员安排、设备及时准确的控制与管理。本发明基本信 息配置方式具有极强的通用性,可快速灵活的应对区域的扩建、工艺的修改、人员、设备的变动。基本信息配置逻辑结构也是其他逻辑结构的信息基础。
2、发酵状态逻辑结构
发酵状态逻辑结构从订单逻辑结构导入电子订单(13),发酵状态逻辑结构从工单逻辑结构读取最新电子工单各罐操作反馈信息(10)。
罐区控制与管理的主体是所有发酵罐。各发酵罐进入发酵流程后,随着发酵日期的增加,到达不同时期需要进行相应操作,因此发酵罐状态是进行生产任务制定的基础。
本发明发酵状态逻辑结构提供发酵罐状态的最新生产状态跟踪、自动更新、发酵状态的快速查询与统计。状态跟踪功能不仅可以控制与管理当前罐区所有罐体发酵状态,以多种状态跟踪方式展示,还可以通过底层实时数据库和罐区移动控制设备的实时操作实时更新发酵罐的状态,无需人工手动更新发酵天数、下一操作状态、发酵完成信息,并可对各操作数量进行统计,方便企业资源计划逻辑结构的长期生产订单计划的制定。
状态跟踪功能可以跟踪所有发酵罐的所有发酵信息包括:罐号、所属分区、当前订单号、起始日期、持续时间、下一操作名称、日期、剩余日期、下一操作任务工单安排状态、该罐操作执行状态。
发酵罐状态信息数据结构包括:罐号、功能分区、任务分区、订单号、起始日期、持续时间、下一操作名称、下一操作日期、剩余日期、工单状态、操作状态。罐号、功能分区、任务分区来自发酵罐配置逻辑结构;订单号、起始日期来自从企业资源计划逻辑结构获取的生产订单计划分解至各发酵罐,表示该流程、该批次的发酵对应的订单号码及相应的进入发酵流程日期;持续时间、下一操作名称、下一操作日期、剩余日期是系统自动根据起始日期及该罐该流程对应的最新工艺流程工艺日程间隔自动计算的已经发酵天数、下一个最近的操作名称是什么、下一个最近的操作计划操作日期、下一个最近的操作距离今日的剩余天数;工单状态是指是否对该罐的下一操作进行任务安排,对应工单的状态;操作状态是指该罐下一操作是否进行。其中,对发酵状态的操作包括:工艺操作日期调整、工艺参数调整、发酵信息查看、工艺查看、锁定与解锁、状态查询与统计。工艺操作日期调整可对单个发酵罐的工艺日期进行提前或推迟调整,工艺参数调整可对单个发酵罐的工艺操作量进行调整;锁定和解锁功能针对损坏或需维护的罐空罐可以进行锁定从而排除在可用罐范围之外,便于生产的安排,锁定空罐可以进行相应的解锁,以便灵活满足工艺、生产的突发和变动情况。发酵信息查看功能可以以整体流程的方式查看该罐完成的发酵流程对应的所有发酵信息(包括该罐工艺流程中各操作对应的实际操作信息:实际操作人、实际操作日期、实际操作时间、持 续时间、实际操作量、指标、温度、备注等,并可记录该罐对应个操作是否经过日期、参数调整)、工艺查看可以查看当前罐当前工艺对应的最新工艺流程。
通过状态跟踪功能可以快速的管理所有发酵罐的即时状态,从而对整体罐区生产有一个全方位的把握。此外系统采用关系数据库技术,可以灵活实现各属性的筛选统计,通过罐号实现模糊查找、通过分区、操作、日期进行不同条件的组合筛选查询,极大的提高了对于生产的掌控力,保证生产的稳定进行。
状态跟踪功能可以通过工单逻辑结构自动获取的实时工单反馈信息进行发酵状态的自动更新(包括下一操作名称、日期、剩余天数、操作状态等)。比如:若罐区完成了一发酵罐的操作,工单管理获取该罐操作的上传确认信息后,状态跟踪逻辑结构将下一操作名称更新为刚完成的操作的下一操作,并将下一操作对应日期、剩余天数、工单状态、操作状态进行更新。若状态跟踪至该流程最后以操作时,该操作完成后,发酵罐自动更新为空罐状态等待下次发酵流程的开始。状态更新功能将发酵状态实时、及时的更新到最新状态,保证生产的及时性、准确性和稳定性。
3、工单逻辑结构:
工单逻辑结构通过实时数据平台从通信控制逻辑结构读取工单完成的操作反馈信息(8),工单逻辑结构从设备监控逻辑结构提取设备实时信息(9)并将设备实时信息转换为相应数据结构,工单逻辑结构从发酵状态逻辑结构下载发酵罐发酵状态信息(11)并根据发酵罐最新跟踪状态制定下期任务。
工单,即工作任务单,是对罐区生产操作安排的任务单:将需要进行的各罐的发酵操作按照任务量的多少指派给罐区该类岗位的操作人员,操作人员按照安排的工单的任务,依次完成各罐发酵操作,记录并反馈操作信息的过程。工单逻辑结构包括:制定工单子逻辑结构、今日工单子逻辑结构、工单管理子逻辑结构、工单通讯管理子逻辑结构。
1)制定工单子逻辑结构
制定工单子逻辑结构对当前系统罐区内所有发酵罐操作进行任务制定。通过制定工单子逻辑结构筛选出指定未来时间段所有发酵操作各自对应的发酵操作数量、对应罐列表、对应的各类操作人员及相应的已有任务量。管理员将各操作对应的发酵罐操作通过系统指派到相应的操作人员,从而完成的制定工单的制定过程。
制定工单子逻辑结构的制定过程中给予用户充分的辅助决策功能,包括:制定任务量提示、制定上限提示、同类型同人员任务合并、提示辅助操作(如:采样、送检等)等。工单制定的过程简化为:将某操作对应所有罐操作任务指派到该类岗位人员的过程。
工单信息包括:操作类型、操作人、功能分区、工作分区、操作罐数、操作任务量、工单状态、制定日期、执行日期。
工单数据结构包括:操作类型是指该任务对应的发酵操作类型(不允许不同操作制定为一个工作任务单);操作工单人员是指管理员为该工单分配的操作人员;由于发酵罐操作、人员均遵循逻辑分区原则,因而生成的工单也包含逻辑分区信息;操作量是系统根据管理员制定的发酵罐数量自己计算,并根据单个罐操作的任务量计算出该工单的总任务量;工单状态表明该任务的执行状态,包括:已制定、执行中、已完成、已撤销;制定日期和执行日期分别是该任务的系统制定日期和计划的执行日期。
通过制定工单子逻辑结构的制定工单功能,原本需要耗时任务筛选、手动制定、手动誊写的生产任务制定过程简化为简单的鼠标点击操作,极大的提高了管理的准确性、效率。
2)工单管理子逻辑结构
工单管理子逻辑结构对于系统所有工单(历史工单、今日工单、未来工单)进行统一的管理,包括工单详细信息的查看,工单的撤销,工单反馈信息的核对与调整。通过工单管理子逻辑结构可以查看系统所有工单的详细内容。
工单信息除包括工单基本信息(操作人、类型、制定日期、执行日期、罐数、任务量)外,还包括工单主体:下载的各发酵罐列表及对应发酵罐信息、等待罐区反馈的各发酵罐上传实际发酵操作信息。
工单内容中工单下载信息内容包括:罐号、操作参数名称、对应RFID标签、操作参数量、操作状态。罐号是管理人员制定时选择确定的;对应罐RFID标签是根据该罐的各RFID标签及对应操作位置系统自动判定的电子标签号;操作参数名称和操作参数量是该罐本流程配置的工艺参数值及对该罐进行工艺参数调整的最终值;操作状态表明系统当前该罐该操作的操作状态,包括:未执行、执行中、已完成分别对应状态字00H、01H、02H。其中:罐号、罐RFID标签、操作量、操作状态均需下载到罐区移动控制设备的人机交互装置(触摸屏)上,供操作人员查看并操作。
工单管理中上传信息是自动从罐区实际操作对应获取的,用来记录实际操作人员对于该罐该流程该操作的实际操作情况,从而对发酵的流程有一个信息化的记录过程。工单内工单上传信息包括:罐号、实际操作人、实际执行日期、操作开始时间、操作持续时间、操作状态、实际操作量、其他指标、备注。罐号、实际操作人、实际执行日期、开始操作时间、持续时间、实际操作量、指标、操作状态(未执行00H、执行中01H、已完成02H)都需要从罐区移动设备经实时数据库进入系统并对应保存。实际操作时间、持续时间、实际操作量是经罐区仪表计量获取;感官指标是由操作人员罐区使用工业触摸屏选择后从CPU单元自动获取并 保存、实际操作人是由RFID读卡器读取并有系统根据人员配置信息对应获取。该信息经工单逻辑结构传递给发酵状态管理控制与管理逻辑结构,发酵状态管理逻辑结构将对应罐的状态进行自动更新,并更新对应的发酵流程记录信息。
工单管理子逻辑结构对工单的操作包括:制定、撤销、查看、查询、报工。制定工单完成工单的制定过程。工单管理子逻辑结构可以对制定的工单进行撤销,以便应对管理员的制定错误、突发的生产的操作修改,撤消后的对应操作可以重新安排指派到某一日期的操作人员。撤销需要遵循约束条件:已完成的工单不可撤销、正在执行的工单不可撤销。工单的反馈方式包括自动反馈信息、人工反馈信息两种,系统中称为“报工”。工单的信息反馈系统默认采用自动反馈的方式,对于无罐区移动控制设备对应的操作则需要进行人工报工的方式,填写相应的操作信息。另外对于自动反馈的操作任务单,管理员可对反馈信息进行核对,包括调整操作人、操作时间、操作量、指标、备注等,在自动记录信息的基础上采取人工调整和记录的方式更好的记录发酵流程,比如:若某罐操作时间过长,可在备注中记录相应的原因及注意事项。
工单管理子逻辑结构可以管理所有的历史工单,通过操作人员、操作类型、工单计划日期可以快速的筛选出历史、当前、未来的指定工单;通过查看工单详细可以查看该工单的详细制定内容,包括工单信息和下载信息。对于已完成工单管理人员可以进行信息的调整与修改。
3)今日工单子逻辑结构
今日工单子逻辑结构对今日应执行的工单以及今日前未完成的工单进行单独跟踪管理。今日工单为广义“今日”工单,不仅包括今日到期需要执行的工单,还包括今日前未执行、未完成的各类工单。并按照计划执行日期的先后顺序排列优先级,计划执行日期越靠前的优先级越高,需要优先执行。今日工单子逻辑结构可以对今日工单进行单独的跟踪、反馈调整以便更好的把握今日生产状态。
今日工单子逻辑结构的操作包括:查看、查询、报工。今日工单子逻辑结构主要面向操作人员,权限分配少,仅可进行今日工单的查看、报工,对于以往工单的修改和调整则仅分配给管理人员,从而保证管理的严格性。
4、订单逻辑结构
订单逻辑结构从发酵状态逻辑结构下载发酵罐发酵状态信息(12),并根据更新的发酵状态更新物料发酵订单。
订单是来自企业生产计划管理的一系列生产号,每个空罐开始发酵的驱动,只有订单的 存在,才能使发酵罐进入发酵流程,完成一系列发酵操作。
订单逻辑结构主要接收来自企业资源计划逻辑结构的生产订单计划,将订单计划分解,指派到可用空罐上,指定相应的该批次发酵工艺。此外订单逻辑结构集成工单管理和状态管理信息,从订单的角度跟踪系统内部流转订单的实时状态,并对历史、当前、未来订单进行管理,便于订单的追溯,问题的排查。
订单信息包括:订单号、发酵罐号、功能分区、订单状态、开始发酵日期、结束发酵日期、重要指标。生产订单号来自企业资源计划逻辑结构导入,是企业对于生产计划制定的订单号,可采用人工导入或自动导入的方式;发酵罐号是管理人员将生产订单人工指定到可用空罐上获得号码,指定时也相应制定的本流程该罐、该订单对应的具体发酵工艺流程;订单状态表征该订单在系统中的状态,包括未进行、发酵中、已完成;开始时间和结束时间分别表示该订单进入本发酵流程和结束本发酵流程对应的日期;重要指标是该订单的某一项重要指标。
对订单的操作包括:导入订单、绑定订单、查询订单、查看订单内容。导入订单可将从企业资源计划逻辑结构获取的订单号加载到系统中。绑定订单是将导入的空的订单号与系统当前可用空罐进行绑定对应,并指定相应的发酵工艺流程。订单信息的存储是一个累积的过程,订单逻辑结构对所有订单,包括:导入未绑定的、绑定未安排的、发酵中的、已完成的订单进行统一的管理。通过订单号可以进行模糊查询、通过开始时间和结束时间可以筛选相应的订单号,查询订单的发酵信息,实现快速的信息追溯、物料查询、操作记录查询。
5、报表逻辑结构
报表逻辑结构从订单逻辑结构提取订单信息(16),报表逻辑结构从发酵状态逻辑结构提取发酵罐发酵状态信息(15),报表逻辑结构从工单逻辑结构提取电子工单操作反馈信息(14)。
趋势与报表逻辑结构将各期操作数据、温度数据、化验数据进行整合,采用信息化、多方式(报表、趋势、曲线、直方图、饼图等形式)展现,大大降低了数据采集、整理、绘制的过程,更有利于企业挖掘发酵操作、发酵信息与发酵质量的关系,便于改进工艺,提高产品质量。
6、设备监控逻辑结构
设备监控逻辑结构通过实时数据平台从通讯逻辑结构提取设备信息(6),所属设备监控逻辑结构能够实时显示设备信息。
7、通讯逻辑结构
通讯逻辑结构通过实时数据库从操作工单逻辑结构下载到期操作工单(7)。通讯逻辑结构从温度集中采集逻辑结构上传发酵温度信息(3),通讯逻辑结构从信息采集装置提取电子工单信息(2),通讯逻辑结构能够查询信息采集装置状态(1),通讯逻辑结构能够从人机交互装置获取电子工单反馈信息和用于发酵操作的仪器仪表的状态信息(4)。所述服务器包含数据接口逻辑结构:所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和数据采集与监视控制与管理系统、可编程逻辑控制器交互信息(21);所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和其他发酵罐区控制与管理系统交互信息(20);所述订单逻辑结构通过所述数据接口逻辑结构能够获取企业资源计划系统的电子订单(22),企业资源计划系统能够通过所述数据接口逻辑结构获取订单逻辑结构的电子订单反馈信息(22)。
单独的移动控制设备可以完成罐区生产的离线单机操作,控制与管理软件逻辑结构可以完成生产任务的信息化管理及辅助决策。如果仅此2部分,则是分离的两个子系统。本发明采用的实时数据平台和无线通讯技术有效的将这几部分结合起来,形成了有机、不可分割的整体系统。
实时数据平台技术实现了B/S服务器与工业控制器PLC-CPU的通讯,无线通讯技术(无线收发主设备、各无线收发从设备)实现了罐区各移动控制设备并入可监控的罐区控制层。从而实现了罐区移动控制设备、主CPU、实时数据平台服务器、罐区生产控制与管理信息软件(MES)、企业资源计划逻辑结构(ERP)的通讯网络。
对于大面积的调味品行业发酵罐区,往往配备了众多移动控制设备,本发明对各无线收发主设备、无线收发从设备分配唯一通讯地址实现对众多移动设备的统一通讯控制,并对主从设备的通讯格式进行统一定义。通讯按照如下格式:
帧头 | 目的地址 | 源地址 | 帧长度 | 命令类型 | 命令内容 | 校验 | 帧结束 |
通讯格式说明
通讯逻辑:
生产控制与管理信息软件将关系数据库中的下载信息通过实时数据平台服务器写入主CPU单元。
根据移动设备的数目,主CPU将标准格式的下载信息按照时间段(固定的周期)轮询各移动控制设备,每个时间段对应一个移动控制设备,帧信息中包含移动控制设备的地址。
主CPU的组帧后的信息通过无线收发主设备发送至罐区各移动控制设备,所有移动收发从设备均接收到每次轮询信息,以移动CPU单元将接受信息进行分解、判断。若该帧信息目的地址为自身固定地址,则表明该周期为本设备时间段,将下载信息进行相应的保存、显示处理,并立刻向主设备应答。
从CPU单元将反馈信息按照标准格式组帧通过无线收发从设备发送给无线收发主设备。主CPU单元将无线收发主设备接受的标准格式反馈信息,进行分解保存,并通过实时数据平台服务器上传给主服务器的生产控制与管理软件,生产控制与管理软件进行匹配判断决定下次下载信息内容。
罐区申请任务工作单:
制定的工单到期后,操作人员通过员工RFID工牌在罐区手持RFID读写器扫描分配给个人的发酵罐RFID标签,通过触摸屏点击申请工单。
工单逻辑结构根据今日工单中状态,匹配该员工是否有该类操作今日工单、该员工申请的工单类型是否与该设备对应。只有当该员工有今日工单,且申请工单的类型与该移动设备类型相符,工单逻辑结构将该工单的下载信息经实时数据平台服务器写入主CPU单元相应位号点。除该情形外,均不进行工单写入,并在工单管理中显示相应的申请状态,如:某某员工无今日工单、某某设备申请工单类型与该设备类型不符等等。管理员可以通过此类信息把握罐区人员和设备的操作情况,从而指导罐区生产,避免错误操作,提高生产的及时性、准 确性和效率。
下载信息帧通过无线收发主设备发送到罐区移动控制设备。罐区移动控制设备通过无线接收从设备接受来自主CPU单元的工单信息,从CPU单元设备进行帧信息判断,若判断该帧为本设备单元信息,则将信息分解、保存,并显示在终端触摸屏上。此时操作人员可以从屏幕上看到今日需要操作的各罐及对应RFID标签、操作量信息。
工单的操作与反馈:
罐区操作人员在罐区工业触摸屏上获取工单后,按照实际需要挑选操作。
每次操作选择相应的发酵罐后,必须先进行发酵罐体RFID标签的扫描,且扫描正确后方可进行其他操作(开关阀门、启停动力泵等)。
工单下载信息中包含罐体对应的电子标签号码,对于每次发酵操作都需要对对应罐体扫描电子标签,若不扫描或扫描错误则无法进行移动控制设备动力、仪表操作。
由于移动网络的轮询周期对于实际操作来说非常短,无论罐区人员是否进行操作,从CPU单元都会按照轮询周期通过无线接收从设备接收实时发酵操作信息、设备状态信息、扫描状态信息。
从CPU单元将组帧后的信息在对应时间段内通过无线收发从设备发送给无线收发主设备。主CPU单元将反馈信息进行帧分解、保存,并由实时数据库服务器传递给主服务器的生产控制与管理软件。工单管理功能将反馈信息中设备实时状态经设备实施监控逻辑结构显示,将反馈发酵操作信息传递给工单管理,工单逻辑结构将操作状态发生变化的罐进行信息保存与状态更新。
信息如此往复执行,直至各操作完成,进入下一申请操作流程。
工单的完成、切换与退出
若当前工单所有操作均已完成(对应的上传信息中各罐操作状态均为已完成)且生产管理软件均获取上传信息。
移动设备判断有工单,并下载信息均为空,则将上传操作数据清零,将下载保存工单清除,触摸屏无工单信息显示。进入等待员工申请工单状态。
若在操作过程中希望不再进行该工单的执行,操作员点击触摸屏退出工单按钮,移动CPU单元将工单状态(请求退出02H)反馈信息。
生产控制与管理软件通过实时数据平台获取退出工单命令后,工单逻辑结构将下载信息清零,该工单状态更新为未完成,等待下一次重新申请。
若在执行当前工单的时候,罐区需要执行其他同类工单,操作员在完成当前单个罐的操作后,点击申请工单则可进行工单的切换,工单逻辑结构在当前有下载工地内的情况下检测 申请工单,则将当前工单进行保存状态更新为:未完成,并将下一优先级工单写入下载区,进入另一工单的执行过程。
RFID读写器与从CPU的通讯机制:
从CPU按照周期定时(200ms)向RFID读卡器发送查询扫描信息命令,发送信息命令格式遵循标准帧格式。
读写器向从CPU单元返回应答信号格式为。
本发明以罐区生产控制与管理信息软件为核心,是集合了软件、实时数据库、PLC、无线通讯设备、RFID读卡器、罐区工业人机界面设备PLC触摸屏、DCS调味品发酵罐区生产整体解决方案。
调味品业发酵罐区生产控制与管理系统接受来自企业资源计划逻辑结构系统的订单计划,在生产控制与管理软件系统中将生产订单计划分解分派成各期发酵操作任务,并经实时数据平台、CPU单元、无线通路下达给罐区操作人员和设备等控制与管理层,罐区采用无线、RFID、手触屏方式操作后,再实时把生产结果、设备操作状态等动态的反馈给生产控制与管理软件系统。实现了调味品业发酵罐区控制与管理层各种设备、仪表、RFID设备、PLC等到企业资源计划逻辑结构的桥梁,弥补了发酵操作的离线、控制与管理层与企业资源计划逻辑结构的断层。
8、温度采集装置
所述温度采集装置设置在发酵罐罐体上,用于检测发酵罐内发酵温度。所述服务器能够从所述温度采集装置获知发酵罐发酵温度。
9、信息采集装置
所述信息采集装置可以采用RFID读卡器,所述标签为RFID标签,发酵操作人员佩戴RFID工牌,通过RFID读卡器可以读取RFID标签和RFID工牌信息,所述处理器可以获取RFID读卡器读取的信息并上传给服务器的通讯模块。所述处理器还可以查询RFID读卡器的状态。
10、人机交互装置
人机交互装置能够通过无线数传电台从通讯逻辑结构下载电子工单(5),所述人机交互装置可以采用触摸屏,所述处理器从所述服务器获取电子工单并将电子工单显示在触摸屏上,发酵操作人员按照触摸屏上的工单内容进行发酵操作,在完成发酵操作后,发酵操作人员在 触摸屏上输入相应的电子工单反馈信息,处理器将所述电子工单反馈信息上传给服务器。
图4是本发明的关系数据库简要结构示意图。
如图4所示,本发明的数据结构包括功能分区数据结构101、任务分区数据结构102、发酵罐数据结构103、发酵操作数据结构104、发酵工艺数据结构105、操作人员数据结构106、操作设备数据结构107、发酵状态数据结构108、任务工单数据结构109和订单数据结构110。所述任务分区数据结构102能够从功能分区数据结构101提取数据,所述发酵罐数据结构103能够从任务分区数据结构102提取数据,所述发酵工艺数据结构105能够从所述发酵操作数据结构104和功能分区数据结构101提取数据,所述操作人员数据结构106能够从任务分区数据结构102提取数据,所述操作设备数据结构107能够从所述任务分区数据结构102提取数据,所述发酵状态数据结构108能够从所述发酵罐数据结构103、发酵工艺数据结构105和订单数据结构110提取数据,所述任务工单数据结构109能够从任务分区数据结构102、发酵罐数据结构103、发酵工艺数据结构105、操作人员数据结构106、操作设备数据结构107、发酵状态数据结构108和订单数据结构110提取数据。
本发明的其他技术可采用现有技术。
本说明书参照附图和实施例对本发明创造一进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换,总之,一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进均应涵盖在本发明创造专利的保护范围之中。
Claims (10)
1.调味品业发酵罐区控制与管理系统,发酵罐区的发酵罐设有标签和温度采集装置,所述标签包含所对应发酵罐内的调味品组分发酵信息,发酵罐区配备有用于发酵操作的仪器仪表,其特征在于,包括服务器、人机交互装置、信息采集装置和无线通讯装置,通过无线通讯装置,所述服务器能够向所述人机交互装置传送发酵操作任务信息,能够从所述人机交换装置获取发酵操作反馈信息,还能够从信息采集装置获取所述标签信息、操作人员信息;所述服务器还能够从所述温度采集装置获知发酵罐内温度;每组发酵操作人员和用于发酵操作的仪器仪表配备有人机交互装置和信息采集装置。
2.根据权利要求1所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器包括发酵状态逻辑结构,所述发酵状态逻辑结构的功能包括统计发酵罐发酵状态信息并在服务器输出设备上实时显示。
3.根据权利要求2所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器还包括订单逻辑结构,所述订单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(12),所述发酵状态逻辑结构能够从所述订单逻辑结构获取电子订单(13),所述电子订单的信息包括订单号、发酵罐号、发酵罐分区、订单状态、开始发酵日期、结束发酵日期和/或发酵重要指标;所述订单逻辑结构的功能包括制订电子订单和/或查询电子订单。
4.根据权利要求3所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器还包括工单逻辑结构,所述工单逻辑结构能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(11),发酵状态逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单反馈信息(10),所述电子工单的信息包括操作类型、操作人、发酵罐逻辑分区、操作罐数、操作任务量、工单状态、制定日期和/或执行日期;所述工单逻辑结构的功能包括制订电子工单、调整电子工单、撤销电子工单、查看电子工单、跟踪显示电子工单和/或核对电子工单反馈信息。
5.根据权利要求4所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器还包括报表逻辑结构,所述报表逻辑结构能够从操作工单逻辑结构获取电子工单反馈信息(14),能够从发酵状态逻辑结构获取发酵罐发酵状态信息(15),能够从订单逻辑结构获取电子订单(16);所述报表逻辑结构的功能包括集成整理电子订单、电子工单和发酵罐发酵状态信息,所述服务器输出设备能够输出所述集成整理的信息。
6.根据权利要求5所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器还包括通讯逻辑结构,所述通讯逻辑结构能够从工单逻辑结构获取电子工单(7),能够从发酵罐温度采集装置获知发酵温度(3),能够从人机交互装置获取电子工单反馈信息和用于发酵操作的仪器仪表的状态信息(4),能够从信息采集装置获取电子工单反馈信息(2),能够查询信息采集装置状态(1);工单逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取电子工单反馈信息和发酵温度(8),人机交互装置能够从通讯逻辑结构下载电子工单(5);所述通讯逻辑结构的功能包括寻址通讯地址,组帧并传送所述信息。
7.根据权利要求6所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器还包括设备监控逻辑结构,所述设备监控逻辑结构能够从通讯逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的实时状态信息(6),所述工单逻辑结构能够从设备监控逻辑结构获取用于发酵操作的仪器仪表的状态信息(9);所述设备监控逻辑结构的功能包括实时监控用于发酵操作的仪器仪表的状态。
8.根据权利要求7所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器包括配置逻辑结构,所述配置逻辑结构能够配置工单逻辑结构内的电子工单(18),能够配置发酵罐状态逻辑结构内的发酵罐发酵状态信息(17),能够配置设备监控逻辑结构内的用于发酵操作的仪器仪表的信息(19)。
9.根据权利要求8所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,所述服务器包含数据接口逻辑结构,所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和数据采集与监视控制与管理系统、可编程逻辑控制器交互信息(21);所述服务器通过所述数据接口逻辑结构能够和其他发酵罐区控制与管理系统交互信息(20);所述订单逻辑结构通过所述数据接口逻辑结构能够获取企业资源计划系统的电子订单(22),企业资源计划系统能够通过所述数据接口逻辑结构获取订单逻辑结构的电子订单反馈信息(22)。
10.根据权利要求9所述的调味品业发酵罐区控制与管理系统,其特征在于,还包括处理器,所述信息采集装置为RFID读卡器,所述操作人员佩戴有RFID工牌,所述标签为RFID标签,所述人机交互装置为触摸屏,所述处理器能够获取RFID读卡器读取的RFID标签信息和所述RFID工牌信息;触摸屏能够从所述处理器获取电子工单并显示,所述处理器能够从所述触摸屏获取操作人员输入的电子工单反馈信息;所述处理器能够从所述通讯逻辑结构获取电子工单,所述通讯逻辑结构能够从处理器获取电子工单反馈信息。
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