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2025-11-22 9c4c095c2b575fe59a1eedbce25c180aec6e6941
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1. é¡¹ç›®æ¦‚述与背景
​1.1 é¡¹ç›®èƒŒæ™¯â€‹
随着工业4.0和智能制造的推进,传统PCB(印制电路板)生产车间在环境监控、设备管理、生产数据统计等方面仍大量依赖人工,存在效率低、易出错、响应慢等问题。本项目旨在开发一套工业级的自动化监控系统,实现对PCB车间全方位、实时、智能化的管理。
​1.2 é¡¹ç›®ç›®æ ‡â€‹
打造一个稳定、高效、易用的C/S架构监控系统,通过实时数据采集、处理和可视化,帮助车间管理者全面掌握生产状况,优化生产流程,降低运营成本,提高产品质量与合格率。
​1.3 ç›®æ ‡ç”¨æˆ·â€‹
​车间操作人员:​​ åœ¨å®¢æˆ·ç«¯æŸ¥çœ‹å®žæ—¶æ•°æ®ã€æŽ¥æ”¶å‘Šè­¦ã€‚
​生产管理员/班组长:​​ è¿›è¡Œæ•°æ®ç›‘控、生产计划查看、报表生成。
​系统管理员:​​ è´Ÿè´£æœåŠ¡å™¨ç»´æŠ¤ã€ç”¨æˆ·æƒé™ç®¡ç†ã€ç³»ç»Ÿé…ç½®ã€‚
2. æ€»ä½“需求
系统需实现对PCB生产车间的以下方面进行自动化监控与管理:
​环境监控:​​ æ¸©æ¹¿åº¦ã€ç²‰å°˜æµ“度、光照强度等。
​设备监控:​​ è®¾å¤‡è¿è¡ŒçŠ¶æ€ã€æ•…éšœé¢„è­¦ä¸Žè¯Šæ–­ã€‚
​生产流程监控:​​ äº§çº¿çŠ¶æ€ã€äº§å“ç”Ÿäº§è¿›åº¦ã€‚
​数据统计与分析:​​ äº§å“åˆæ ¼çŽ‡ã€ç”Ÿäº§æ•ˆçŽ‡ã€äººå‘˜è€ƒå‹¤ç­‰ç»Ÿè®¡æŠ¥è¡¨ã€‚
​资源管理:​​ ç”Ÿäº§è®¡åˆ’、库存状态的跟踪与管理。
3. æŠ€æœ¯éœ€æ±‚
​3.1 å¼€å‘语言与框架:​​
核心语言: C++(保证执行效率和性能,适合工业级应用)
GUI框架: Qt(跨平台,界面开发效率高,外观专业)
​3.2 ç½‘络通信:​​
通信协议: â€‹WebSocket​ æˆ– â€‹è‡ªå®šä¹‰TCP Socket​(笔记中的“Soker”推测为此意),以实现客户端与服务端之间的全双工、低延迟实时通信。
​3.3 å¹¶å‘处理:​​
技术: â€‹å¤šçº¿ç¨‹ç¼–程。服务端需能同时处理多个客户端的连接请求及数据采集终端的并发数据。
​3.4 æ•°æ®å­˜å‚¨ï¼šâ€‹â€‹
数据库: â€‹MySQL。用于存储历史环境数据、设备日志、生产记录、用户信息等。
​3.5 æ•°æ®å¯è§†åŒ–:​​
图表库: â€‹QCustomPlot​ æˆ– Qt Charts。用于绘制设备运行趋势图、产品合格率饼图、生产效率曲线等。
4. ç³»ç»Ÿæž¶æž„
​4.1 æž¶æž„模式:​​ å®¢æˆ·ç«¯/服务器架构
​优势:​​ é€»è¾‘清晰,数据集中管理,安全性高,适合企业内部部署。
5. åŠŸèƒ½æ¨¡å—è¯¦ç»†éœ€æ±‚
​5.1 æœåŠ¡å™¨ç«¯åŠŸèƒ½æ¨¡å—â€‹
​5.1.1 æ•°æ®é‡‡é›†ä¸Žé€šä¿¡æœåŠ¡â€‹
与车间内的PLC、传感器、设备网关等建立连接,实时采集各类数据。
维护与所有客户端的WebSocket/TCP长连接,主动向客户端推送实时数据。
​5.1.2 æ•°æ®å­˜å‚¨ä¸Žç®¡ç†æœåŠ¡â€‹
将采集到的数据解析、处理后存入MySQL数据库。
管理历史数据的归档、备份和清理策略。
​5.1.3 ä¸šåŠ¡é€»è¾‘å¤„ç†æœåŠ¡â€‹
处理客户端发来的指令(如查询、控制命令)。
实现告警逻辑:当数据超过阈值(如温度过高、设备故障)时,生成告警信息并推送。
执行统计计算,如计算每日合格率、设备OEE等。
​5.1.4 ç³»ç»Ÿç®¡ç†æœåŠ¡â€‹
用户身份认证与权限管理。
系统运行日志记录。
​5.2 å®¢æˆ·ç«¯åŠŸèƒ½æ¨¡å—â€‹
​5.2.1 ç”¨æˆ·è®¤è¯æ¨¡å—​
提供登录界面,验证用户身份和权限。
​5.2.2 å®žæ—¶çœ‹æ¿æ¨¡å—​
以图表、数字、指示灯等形式,集中、直观地展示车间核心指标(如当前温湿度、主要设备状态、当日产量、合格率)。
​5.2.3 çŽ¯å¢ƒç›‘æŽ§æ¨¡å—â€‹
显示各区域温湿度、粉尘等环境参数的实时曲线和历史曲线。
​5.2.4 è®¾å¤‡ç›‘控模块​
以车间平面图或设备列表形式展示所有设备实时状态(运行、停机、故障)。
点击设备可查看详细运行参数、历史故障记录。
​5.2.5 ç”Ÿäº§ç®¡ç†æ¨¡å—​
展示生产计划进度、产品生产情况跟踪。
查看库存状态。
​5.2.6 æ•°æ®ç»Ÿè®¡ä¸ŽæŠ¥è¡¨æ¨¡å—​
基于QCustomPlot等库生成各类统计图表:产品合格率统计、设备利用率统计、人员考勤与效率统计。
支持按日、周、月等周期查询和导出报表。
​5.2.7 å‘Šè­¦ä¸­å¿ƒæ¨¡å—​
以列表形式显示实时告警和历史告警信息。
支持告警确认、筛选和声音提示。
6. éžåŠŸèƒ½æ€§éœ€æ±‚
​性能:​​ æœåŠ¡ç«¯éœ€æ”¯æŒè‡³å°‘50个客户端和1000个数据点同时在线。数据刷新延迟小于3秒。
​可靠性:​​ ç³»ç»Ÿå…¨å¹´æŒç»­è¿è¡Œï¼Œå®•机时间低于99.9%。具备断线重连机制。
​安全性:​​ ç”¨æˆ·å¯†ç åŠ å¯†å­˜å‚¨ï¼Œä¸åŒè§’è‰²åˆ†é…ä¸åŒæ“ä½œæƒé™ã€‚
​易用性:​​ å®¢æˆ·ç«¯ç•Œé¢ç®€æ´ã€ç›´è§‚,符合工业操作习惯。