本实用新型涉及管材挤出生产技术领域，特别涉及一种带成本计算功能的管材生产线。
背景技术：
传统的管材生产线在管材挤出生产时，需要人工每隔一段时间去抽检管材成品，将一定长度的管材成品放在电子秤上进行称重，如果不在规定的重量范围内，则判断该检测的管材成品属于不合格产品，如果是批量的不合格品管材则需要马上改变生产工艺参数。这种传统的控制方式有5个弊端：1.工人需要每隔一段时间去抽检管材成品重量，工作量大，而且还无法准确计算当前生产的成品总重；2.工人需要将管材成品抬到电子秤上称重，称重完成了又得抬回到成品区，劳动强度大；3.每次抽检的数据需要人为记录，记录数据需要人为处理；4.抽检存在间隙性，不能连续的记录管材成品生产情况；5.传统的控制方式无法知道单条生产线的实际用电用水量，无法方便直观的知道产品的生产成本。由于通过人工抄电表和水表来粗略计算生产管材时的用电量和用水量，生产管材的用电量和用水量的计算不够准确，尤其是难以准确核算管材生产线生产管材时的成本，不利于厂家正常的生产经营和有针对的改进生产工艺，降低生产成本。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够计算管材生产成本、简化工作量、便于生产经营的带成本计算功能的管材生产线。
为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种带成本计算功能的管材生产线，包括：
hmi单元，包括输入模块和输出显示模块，所述的输入模块能够接收用户输入的参数信息，所述的参数信息包括原料成本、电费成本以及水费成本；
电子秤，能够对管材进行称重并计重管材的累积重量；
智能电能表，用于测量生产累积重量的管材所耗电能；
流量计；用于计量生产累积重量的管材所用水量；
plc控制器，与所述的hmi单元通过第一通讯线通讯连接，plc控制器与所述的电子秤、所述的智能电能表、所述的流量计通过第二通讯线通讯连接；
所述的plc控制器能够基于用户输入的各个参数信息、所述电子秤的计重结果、所述智能电能表的测量结果、所述流量计的计量结果来计算生产累积重量的管材的总生产成本，所述的输出显示模块能够将用户输入的各个参数信息、所述电子秤的计重结果、所述智能电能表的测量结果、所述流量计的计量结果以及所述的管材的总生产成本输出显示。
上述技术方案中，优选的，所述的参数信息还包括单根管材合格品重量设定值，所述的电子秤能够计重单根管材的当前重量，所述的plc控制器能够基于单根管材合格品重量设定值和单根管材的当前重量的比较结果来判断当前生产的该根管材是否合格。
上述技术方案中，优选的，还包括用于计数管材合格品数量的第一计数传感器和用于计数管材总数量的第二计数传感器，所述的plc控制器与所述的第一计数传感器和所述的第二计数传感器分别信号连接，并能够基于二者的检测结果来计算管材合格品率。
上述技术方案中，优选的，所述的plc控制器能够基于所述的管材合格品率和所述的管材的总生产成本来计算管材的合格品生产成本，所述的输出显示模块能够将所述的管材合格品率和所述的管材的合格品生产成本输出显示。
上述技术方案中，优选的，所述的第一通讯线为profibus-dp总线。
上述技术方案中，优选的，所述的第二通讯线为modbus-rtu总线。
上述技术方案中，优选的，所述的hmi单元为触摸屏或按键屏。
本实用新型通过设置hmi单元、电子秤、智能电能表、流量计以及plc控制器，通过hmi单元接收用户输入的参数信息，通过电子秤计重生产管材的总重量，通过智能电能表测量对应总重量管材的耗电量，通过流量计计量对应总重量管材的用水量，通过plc自动获取上述参数信息和检测信息，从而计算生产管材时的成本，并通过hmi输出显示，能够简化用户的工作量，便于生产经营，控制生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的通讯结构原理示意图；
其中：11、hmi单元；12、电子秤；13、智能电能表；14、流量计；15、plc控制器；16、第一通讯线；17、第二通讯线；18、第一计数传感器；19、第二计数传感器。
具体实施方式
为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
如图1所示，本实用新型带成本计算功能的管材生产线包括hmi单元11、电子秤12、智能电能表13、流量计14、第一计数传感器18、第二计数传感器19以及plc控制器15。
hmi单元11通过第一通讯线16与plc控制器15通讯连接，其能够接收用户输入的参数信息以及将参数信息和plc控制器15发送的结果信息实时输出显示出来。hmi单元11可以选用触摸屏或者按键屏，最好选用西门子触摸屏。而第一通讯线16为profibus-dp总线。profibus-dp总线是连接现场总线设备的通讯介质。profibus-dp总线是profibus协议的主体。profibus-dp总线是专为工业控制现场层的分散设备之间的通信而设计的。hmi单元11包括输入模块和输出显示模块，输入模块能够接收用户输入的参数信息，该参数信息包括原料成本c（单位：元/kg）、电费成本d（单位：元/度）、水费成本e（单位：元/吨），合格品管材的重量设定值b（单位：kg）。
电子秤12、智能电能表13、流量计14、第一计数传感器18以及第二计数传感器19分别通过第二通讯线17与plc控制器15通讯连接。第二通讯线17为modbus总线。modbus总线可以使用ascii模式或rtu模式，最好选用rtu模式，其优点是在相同的波特率下其传输的字符的密度高于ascii模式，每个信息必须连续传输。电子秤12、智能电能表13、流量计14、第一计数传感器18以及第二计数传感器19均基于modbus-rtu通讯协议且其与plc控制器15内的定义参数信息一一对应起来，此处的定义参数信息是指通讯波特率、通讯站号、通讯校验方式。上述定义参数信息的具体设置手段属于本领域技术人员在将上述各个电子设备与plc进行通讯连接时常用的手段，旨在理解本实用新型，不做赘述。
电子秤12能够称重管材生产线每生产单根管材的当前重量f（单位：kg）以及生产全部管材的累积重量g（单位：kg），并且能够将计重的结果发送至plc控制器15内，plc控制器15能够将该计重结果通过hmi单元11的输出显示模块实时输出显示，便于用户查看。
智能电能表13用于测量管材生产线生产累积重量g的管材所耗电能h（单位：度），并且能够将测量结果发送至plc控制器15内，plc控制器15能够将该测量结果通过hmi单元11的输出显示模块实时输出显示，便于用户查看。
流量计14用于计量管材生产线生产累积重量g的管材所用水量i（单位：吨），并且能够将计量结果发送至plc控制器15内，plc控制器15能够将该计量结果通过hmi单元11的输出显示模块实时输出显示，便于用户查看。
第一计数传感器18用于计数管材的合格品数量k（单位：根），并能够将计数结果发送至plc控制器15内，plc控制器15能够将该计数结果通过hmi单元11的输出显示模块实时输出显示，便于用户查看。
第二计数传感器19用于计数管材生产线生产管材的总数量j（单位：根），并能够将计数结果发送至plc控制器15内，plc控制器15能够将该计数结果通过hmi单元11的输出显示模块实时输出显示，便于用户查看。
管材生产线每生产一根管材时，则电子秤12对该根管材进行称重，并将该根管材的当前重量信息f发送至plc控制器15内，plc控制器15读取hmi单元11来自用户输入的参数信息，合格品管材的重量设定值b（单位：kg），并将该根管材的当前重量信息f与合格品管材的重量设定值b进行比较。当f＜b时，则plc控制器15判断该根管材为不合格品，第二计数器将计数信息发送至plc控制器15内，则plc控制器15内管材的总数量记为j 1。当f≥b时，则plc控制器15判断该根管材为合格品，则第一计数器、第二计数器分别将计数信息发送至plc控制器15内，则plc控制器15内管材的总数量记为j 1，管材的合格品数量记为k 1。与此同时，plc可根据管材的总数量j以及管材的合格品数量k计算得出，管材的合格品率为k/j,不合格品率为（j-k）/j。
plc控制器15读取hmi单元11来自用户输入的各个参数信息，原料成本c、电费成本d、水费成本e；读取电子秤12计重的管材生产线生产全部管材的累积重量g；读取智能电能表13测量的管材生产线生产累积重量g的所耗电能h；读取流量计14计量的管材生产线生产累积重量g的所用水量i；则可计算得出生产累积重量g的管材的生产成本为：(g*c h*d i*e)/(g*1000)。并基于其获取的管材的总数量j和管材的合格品数量k，从而得出管材生产线生产管材的合格品生产成本为(g*c h*d i*e)/(g*1000*k/j)。并且上述所述的各个参数信息、检测结果以及计算结果均能够通过hmi单元11的输出显示模块显示出来，便于用户查看分析，实时监测生产状况，调整生产工艺。
此外，管材生产线在连续生产多根管材时，plc控制器15能够记录最近10根管材的参数信息，比如，管材重量、合格数量、总数量等，并自动生成表格，通过数据分析和处理，得出所生产管材的合格率，并通过hmi显示出来。管理者可以通过不合格品率来判断当前的生产工艺参数是否合适，如果不合格率过高，或者不合格计数连续计数时，那么就要马上进行工艺参数的调整，以降低不合格品率。从而达到提高质量，节约成本的目的。当然也可以通过不同的生产工况来判断，在哪一种工况下产品的生产成本最经济，以此来改良生产工况，降低生产成本。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.一种带成本计算功能的管材生产线，其特征在于，包括：
hmi单元（11），包括输入模块和输出显示模块，所述的输入模块能够接收用户输入的参数信息，所述的参数信息包括原料成本、电费成本以及水费成本；
电子秤（12），能够对管材进行称重并计重管材的累积重量；
智能电能表（13），用于测量生产累积重量的管材所耗电能；
流量计（14）；用于计量生产累积重量的管材所用水量；
plc控制器（15）与所述的hmi单元（11）通过第一通讯线（16）通讯连接，plc控制器与所述的电子秤（12）、所述的智能电能表（13）、所述的流量计（14）通过第二通讯线（17）通讯连接；
所述的plc控制器（15）能够基于用户输入的各个参数信息、所述电子秤（12）的计重结果、所述智能电能表（13）的测量结果、所述流量计（14）的计量结果来计算生产累积重量的管材的总生产成本，所述的输出显示模块能够将用户输入的各个参数信息、所述电子秤（12）的计重结果、所述智能电能表（13）的测量结果、所述流量计（14）的计量结果以及所述的管材的总生产成本输出显示。
2.根据权利要求1所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：所述的参数信息还包括单根管材合格品重量设定值，所述的电子秤（12）能够计重单根管材的当前重量，所述的plc控制器（15）能够基于单根管材合格品重量设定值和单根管材的当前重量的比较结果来判断当前生产的该根管材是否合格。
3.根据权利要求2所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：还包括用于计数管材合格品数量的第一计数传感器（18）和用于计数管材总数量的第二计数传感器（19），所述的plc控制器（15）与所述的第一计数传感器（18）和所述的第二计数传感器（19）分别信号连接，并能够基于二者的检测结果来计算管材合格品率。
4.根据权利要求3所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：所述的plc控制器（15）能够基于所述的管材合格品率和所述的管材的总生产成本来计算管材的合格品生产成本，所述的输出显示模块能够将所述的管材合格品率和所述的管材的合格品生产成本输出显示。
5.根据权利要求1所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：所述的第一通讯线（16）为profibus-dp总线。
6.根据权利要求1所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：所述的第二通讯线（17）为modbus-rtu总线。
7.根据权利要求1所述的带成本计算功能的管材生产线，其特征在于：所述的hmi单元（11）为触摸屏或按键屏。
技术总结