Пути решения
Проанализировав структуру производства холодильного оборудования и обозначив «контрольные» точки на маршруте следования изделий по технологическим переходам, необходимо было решить, какое оборудование будет задействовано в проекте. Стоит обратить внимание на тот момент, что до внедрения проекта на конвейере уже существовала система управления транспортерной лентой. В основе этой системы были положены оптические датчики, передающие сигнал о перемещении изделий по транспортерной ленте на вход контроллера. Кроме этого, внедрялась система учета простоев оборудования, задачей которой было осуществление мониторинга за эффективным использованием оборудованием.
Использование автономных линий передачи данных для каждой из этих систем было бы не рационально как с точки зрения установки и монтажа, так и с материальной составляющей проектов. Было принято решение использовать протокол TCP/IPEthernet– наиболее удобный и достаточно недорогой сетевой протокол передачи данных. В качестве коммуникационных линий использовалась экранированная «витая пара»F2TP. Так как кабель проходил через участки, где использовались сварочные аппараты, то необходимо было учесть возможность возникновения помех от электромагнитных полей.
После выбора средств коммуникации был проведен анализ оборудования, применяемого в системах учета. Современные промышленные системы идентификации и учета продукции используют различные разработки в области маркировочного оборудования: принтеры и сканеры, аппараты для нанесения и считывания содержащейся в штриховой маркировке информации, устройства записи и считывания с магнитных носителей и чип-карт, оборудование для эмбассирования и т.д.
Подбор оборудования при построении системы учета продукции является не тривиальной задачей и часто зависит от отраслевой ориентации предприятия, организации производства, вида продукции и т. п.
Особенностями процесса производства на предприятии ОАО КЗХ «Бирюса» являются следующие:
выпуск большого объема продукции;
многоступенчатый цикл производства продукции;
многопоточные производственные линии;
обширный ассортимент продукции.
В табл. 1 приведены возможные технические решения при проектировании системы учета готовой продукции, их особенности и стоимостные оценки.
Применение чип-карт или магнитных носителей информации, а также применение проксимити-карт потребует меньших финансовых вложений на этапе проектирования и монтажа системы, но более высоких в процессе эксплуатации. Использование соответствующих систем сопряжено с рядом организационных сложностей, например увеличением численности сотрудников, так как процесс кодировки информации и записи на носитель требует специальной подготовки. Применение магнитных и электронных носителей (чип-карт) вызывает ряд технических сложностей в процессе считывания информации: считывающее устройство (сканер) должно находится в непосредственной близости от носителя информации, что сложно выполнить как в процессе производства, так и в момент транспортировки продукции на склад. Еще одним недостатком этих технологий является высокая чувствительность к внешним воздействиям (электромагнитным полям, механическим повреждениям и т.д.), что может стать причиной возникновения ошибок в процессе считывания и обработки информации.
Применение проксимити-карт как носителей информации более целесообразно по сравнению с магнитными и электронными носителями, но тоже имеет ряд серьезных недостатков. Во-первых, использование радиосигнала в качестве способа передачи информации требует определенных условий эксплуатации: расстояние до антенны, принимающей сигнал, не должно превышать 0,2...0,5 метра; в области считывания не должно быть других электронных устройств, создающих электромагнитные поля (сотовые телефоны, рации и т.д.). Во-вторых внедрение проксимити-технологии требует постоянной замены карт, так как время интенсивной эксплуатации этих носителей составляет всего 0,5 – 1,5 года, в зависимости от технических характеристик карт.
Таблица 1
Сравнение разных типов реализации
|
Тип системы |
Интерфейс |
Количество рабочих циклов |
Тип считывания |
Стоимость комплекса (16 сканеров + принтер) относительно базового показателя S |
|
Электронный носитель (чип-карта) |
Mini-DIN6/RS- 232 |
> 200000 |
Контактный |
0,92S |
|
RS-232 |
> 250000 |
S | ||
|
Магнитный носитель |
RS-232 |
> 300000 |
Контактный |
0,9S |
|
RS-232 /S-TTL |
> 500000 |
1,1S | ||
|
Штриховое кодирование |
RS-232 |
> 500000 |
Бесконтактный |
2S |
|
RS- 232/485 |
> 500000 |
2S | ||
|
Проксимити- карты |
RS-232 |
> 250000 |
Бесконтактный |
S |
Исходя из этого, наиболее целесообразным техническим решением задачи учета продукции было принято использование систем штрихового кодирования. Это обусловлено достаточно низкой стоимостью расходных материалов, надежностью, простотой в эксплуатации, отсутствием необходимости привлечения сторонних специалистов. Задача печати штрих кодов на этикетках не требует специальных навыков у персонала и может быть выполнена сотрудниками предприятия.
В качестве сканирующих устройств было решено использовать одно- и многолучевые сканеры штрих кодов. Сканеры подключаются через COM-порты.
Для печати этикеток применяется термотрансферный принтер.
Для коммутации большого числа устройств ввода-вывода были использованы платы расширения COM-портов. С целью обеспечения надежной работы системы все задействованные устройства подключались через источники бесперебойного питания.
Итоговый перечень оборудования, задействованного в проекте, приведён в табл. 2.
Таблица 2