ICS35.240.50 CCS J 31
体
标
团
准
T/CFA03110322—2022
自动浇注单元数字化技术要求
Digital technical requirements for automatic pouring units
2022-05-20发布
2022-08-20实施
中国铸造协会 发布 T/CFA03110322—2022
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3术语、定义和缩略语.
3.1术语和定义 3.2缩略语... 4系统架构...
..+.
4. 1 单元组成 4. 2 自动浇注数 运行流
POSSESOO AHO
5单元设备 ....... 5.1设备组成 6数字化管理 6.1计划管 6.2过程 6.3设备 6.4生产 6.5统计 7数据要求 7.1数据 7.2数据 8环保数字 8.1监测 8.2数据附录A（资料参考文献.. 图1 自动浇注单
5.2集成方式 C
型
*..4 ....5 .....5
.5 ..5 .5 .5 ..5 ..5
浇注单元示
....
...10
..A.
功能
图2 自动浇注单 学 构示意图
.2 .3
图A.1 自动浇注数 S 理流程. 图A.2 设备巡检信息 填报..
8
图A.3 浇注计划获取图A.4 浇注过程记录图A.5 历史记录查询. 图A.6 生产统计查询，表A.1 自动浇注机数据采集表
****.8 ..8 ..9
-.......
............
...... T/CFA03110322—2022
前 創言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国铸造协会智能铸造工作委员本文件由中国铸造协会归口。 本文件起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、烟台冰轮科技股份有限公司、陕西工业职
工科技（江苏）有限公司、宁夏苏宁新能源设备
业技术学院、中国机械科学研究总院集团有限公司有限公司、共享装备股份有限公司。
本文件主要起草人：刘 文浩、张晓璐、田学智、王凤、田立海、 张东栓、李 鲁云、张战英、房宇、郑元峰、马秉正、罗日 党 睿杰、邹文兵、金志敏、马立宏、胡阳
SI
锐：
本文件为首次发布，
II T/CFA03110322—2022
自动浇注单元数字化技术要求
1范围
本文件规定了自动浇注单元的系统架构、单元设备、数字化管理与控制系统、数据要求以及环保数字化要求
本文件适用于利用自动浇注机实现自动浇注单元的建设与过程管理。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通 过文中的 规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适 于本文 不注日期的引用文件， 最新版本（包括所有的修改单）适用于本
HJ212—2017 CFA
生：
文件。
GB/T 5611 涛
汽染物 在线监控（监
输标准
充数：
C 行业大气污染生
T/CFA03080 T/CFA 03110
S 造数字化工厂通用技术
SSE SO
术语、定义利 3. 1 术语和定
3
及下列术语和定义适用于本文件。
1031103.5界定的
GB/T 5611 3.1.1
自动浇注村在生产节拍
atic pouringmachine 完成对准浇口、按照设定的工艺参数浇注和浇满后停止浇注等过程的机器。
3.1.2
natic pouring uni 好自动浇注工月 独划分形成的 生产单元。
自动浇注单根据铸造工艺注：自动浇注单
单元设备、数
管理与控制系统组
Z
A
3.2缩略语
下列缩略语适用 生 API：应用程序编程 接（ApplicationProgrammingInterface) CAPP：计算机辅助工艺过程设计（ComputerAidedProcessPlanning） ERP：企业资源规划 (Enterprise Resource Planning) ESB：企业服务总线(EnterpriseServiceBus) FB：现场总线(FieldBus) JDBC：Java数据库连接（JavaDataBaseConnectivity） LIMS：实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem） MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） ODBC：开放数据库连接（OpenDataBaseConnectivity） OLE：对象连接与嵌入（ObjectLinkingandEmbedding） OPCServer：用于过程控制的OLE服务（OLEforProcessControlServer)
4 系统架构 4. 1 单元组成
1 T/CFA03110322—2022
4.1.1 自动浇注单元由单元设备、数字化管理与控制系统（以下简称“管控系统”）组成，其功能架构示意如图1所示。
注：单元设备的组成及管控系统的功能可依据实际生产工艺进行扩展或裁剪。
上位信息管理系统
LIMS
其他
ERP
CPAA
MES
-
I>
金
↑
全
↑
6数字化管理与控制系统
企
6. 1 计划管理 过程控制 设备管理 生产成本管理
6.3
6. 5 统计分析
6.2
6.4
5单元设备
自动浇注设备 附属设备 监控设备 环境与安全系统 传感器
单元
自动浇注单元具备的功能
自动浇注单元 “之外的功能
自动浇注单元可选的功能
注：
图1自动浇注单元功能架构示意图
4.1.2自动浇注单元从上位信息管理系统（ERP、CAPP、MES、LIMS等软件）中接收或提取相关的物料、工艺、计划、质量信息，整合信息数据，下达给对应的生产人员或设备。 4.1.3管控系统通过现场总线与单元设备集成，通过数据接口与上位信息管理系统（如ERP、MES、 LIMS等软件）集成，主导现场过程执行。 4.2自动浇注数字化运行流程 4.2.1自动浇注单元数字化管理流程主要由生产准备、浇注、自检与交检等组成，流程图见图2。 4.2.2自动浇注单元运行的具体示例见附录A。
2 T/CFA03110322—2022
开始
6.2.1 产准备
6. 2.1.2 生产前巡检
6.2.1.1 生产指令
6. 2. 1. 3 防护准备
6.2.2 浇注
O e S
作业准备
作V
CFA
6.2.3 自检与交检
喆束
图2 自动浇注单元数字化管理流程
5 单元设备
5.1 设备组成 5.1.1 自动浇注过
硬件设备及装
监控设备 安全装
生产设备： 动浇注 变质处理传感装置：传感器 器、粉 检测仪。
备、
直：
5.1.2 自动浇注过程所需白 的硬件设 及装置应具备以下数字化基 本要求：
完善的档案信息， 包括设备编 描述、模型及参数的数字化描通讯接口，能够与其它设备、装置及执行层实现信息互通；接收上位信息管理系统 下达的活动定义信息，包括为满足 项制造运行活动的参数定义和操作指令等；向上位信息管理系统提供制造的活动反
包括产品的浇注信息，设备的状态信息及故
障信息等；可视化及人机交互功能。
5. 2 集成方式
生产设备通过控制器、网关模块等，以FB方式与OPCServer对接，实现设备、生产、质量、成本等数据的交互，具体应按照T/CFA031103.5的要求执行。
数字化管理与控制系统
6
3 T/CFA03110322—2022
6.1计划管理 6.1.1生产计划获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取生产计划。 6.1.2工艺文件获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取浇注单元的工艺参数，应确保所获取文件的完整性、唯一性和有效性。 6.1.3生产计划跟踪
管控系统应实时获取单元生产计划的执行状态，以实现生产进度监控。 6.2过程控制 6.2.1生产准备 6.2.1.1生产指令
管控系统接收上位信息管理系统的生产指令。 6.2.1.2生产前巡检
浇注作业前应由人工巡检通用的各生产设备的完好性及生产资料、辅助工具的准备情况，并将巡检结果录入单元系统，单元系统可以根据预设的逻辑规则对系统记录的数据结果进行判断。巡检事项应包括但不限于：
a）检查浇注设备、压箱卡箱设备、除尘设备等设备完好性与合规性； b) 检查待浇注铸型是否与计划相符； c) 根据工艺要求和设备特性，以适合的方式摆放铸型并压箱卡箱，
6.2.1.3安全防护准备
生产操作人员进入相应的工作区域之前，单元系统宜通过人机交互界面提示操作人员应佩戴的防护设备（如耐高温手套、防高温面罩、安全靴和护目镜等）及常见事故的处理方式，并检查确保相应的防护措施满足要求。 6.2.2浇注 6.2.2.1工艺下达
管控系统应根据生产指令（浇注计划或浇注批次、材质牌号等信息），调用相应的浇注工艺规范及工艺执行程序文件，工艺执行程序文件经人工或系统确认后，下达至自动浇注机。 6.2.2.2作业准备
准备好成分、温度等符合要求的金属液。 6.2.2.3作业运行
管控系统应依据浇注计划，呼叫自动浇注机运行至待浇注铸型工位处，同时将铸型浇口位置信息下达至自动浇注机，自动浇注机执行浇注作业。自动浇注机应实时记录浇注时间、浇注重量、浇注温度，并反馈至管控系统，管控系统将数据与标准数据进行比对（标准数据也可以直接从浇注机内读取），出现差异自动发起已经设定好的审批流程。 6.2.3自检与交检
浇注完成后应对浇注的结果（跑火、呛火、未浇满等）进行检查，并在管控系统中进行反馈记录。 6.3设备管理 4 ICS35.240.50 CCS J 31
体
标
团
准
T/CFA03110322—2022
自动浇注单元数字化技术要求
Digital technical requirements for automatic pouring units
2022-05-20发布
2022-08-20实施
中国铸造协会 发布 T/CFA03110322—2022
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3术语、定义和缩略语.
3.1术语和定义 3.2缩略语... 4系统架构...
..+.
4. 1 单元组成 4. 2 自动浇注数 运行流
POSSESOO AHO
5单元设备 ....... 5.1设备组成 6数字化管理 6.1计划管 6.2过程 6.3设备 6.4生产 6.5统计 7数据要求 7.1数据 7.2数据 8环保数字 8.1监测 8.2数据附录A（资料参考文献.. 图1 自动浇注单
5.2集成方式 C
型
*..4 ....5 .....5
.5 ..5 .5 .5 ..5 ..5
浇注单元示
....
...10
..A.
功能
图2 自动浇注单 学 构示意图
.2 .3
图A.1 自动浇注数 S 理流程. 图A.2 设备巡检信息 填报..
8
图A.3 浇注计划获取图A.4 浇注过程记录图A.5 历史记录查询. 图A.6 生产统计查询，表A.1 自动浇注机数据采集表
****.8 ..8 ..9
-.......
............
...... T/CFA03110322—2022
前 創言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国铸造协会智能铸造工作委员本文件由中国铸造协会归口。 本文件起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、烟台冰轮科技股份有限公司、陕西工业职
工科技（江苏）有限公司、宁夏苏宁新能源设备
业技术学院、中国机械科学研究总院集团有限公司有限公司、共享装备股份有限公司。
本文件主要起草人：刘 文浩、张晓璐、田学智、王凤、田立海、 张东栓、李 鲁云、张战英、房宇、郑元峰、马秉正、罗日 党 睿杰、邹文兵、金志敏、马立宏、胡阳
SI
锐：
本文件为首次发布，
II T/CFA03110322—2022
自动浇注单元数字化技术要求
1范围
本文件规定了自动浇注单元的系统架构、单元设备、数字化管理与控制系统、数据要求以及环保数字化要求
本文件适用于利用自动浇注机实现自动浇注单元的建设与过程管理。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通 过文中的 规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适 于本文 不注日期的引用文件， 最新版本（包括所有的修改单）适用于本
HJ212—2017 CFA
生：
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GB/T 5611 涛
汽染物 在线监控（监
输标准
充数：
C 行业大气污染生
T/CFA03080 T/CFA 03110
S 造数字化工厂通用技术
SSE SO
术语、定义利 3. 1 术语和定
3
及下列术语和定义适用于本文件。
1031103.5界定的
GB/T 5611 3.1.1
自动浇注村在生产节拍
atic pouringmachine 完成对准浇口、按照设定的工艺参数浇注和浇满后停止浇注等过程的机器。
3.1.2
natic pouring uni 好自动浇注工月 独划分形成的 生产单元。
自动浇注单根据铸造工艺注：自动浇注单
单元设备、数
管理与控制系统组
Z
A
3.2缩略语
下列缩略语适用 生 API：应用程序编程 接（ApplicationProgrammingInterface) CAPP：计算机辅助工艺过程设计（ComputerAidedProcessPlanning） ERP：企业资源规划 (Enterprise Resource Planning) ESB：企业服务总线(EnterpriseServiceBus) FB：现场总线(FieldBus) JDBC：Java数据库连接（JavaDataBaseConnectivity） LIMS：实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem） MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） ODBC：开放数据库连接（OpenDataBaseConnectivity） OLE：对象连接与嵌入（ObjectLinkingandEmbedding） OPCServer：用于过程控制的OLE服务（OLEforProcessControlServer)
4 系统架构 4. 1 单元组成
1 T/CFA03110322—2022
4.1.1 自动浇注单元由单元设备、数字化管理与控制系统（以下简称“管控系统”）组成，其功能架构示意如图1所示。
注：单元设备的组成及管控系统的功能可依据实际生产工艺进行扩展或裁剪。
上位信息管理系统
LIMS
其他
ERP
CPAA
MES
-
I>
金
↑
全
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6数字化管理与控制系统
企
6. 1 计划管理 过程控制 设备管理 生产成本管理
6.3
6. 5 统计分析
6.2
6.4
5单元设备
自动浇注设备 附属设备 监控设备 环境与安全系统 传感器
单元
自动浇注单元具备的功能
自动浇注单元 “之外的功能
自动浇注单元可选的功能
注：
图1自动浇注单元功能架构示意图
4.1.2自动浇注单元从上位信息管理系统（ERP、CAPP、MES、LIMS等软件）中接收或提取相关的物料、工艺、计划、质量信息，整合信息数据，下达给对应的生产人员或设备。 4.1.3管控系统通过现场总线与单元设备集成，通过数据接口与上位信息管理系统（如ERP、MES、 LIMS等软件）集成，主导现场过程执行。 4.2自动浇注数字化运行流程 4.2.1自动浇注单元数字化管理流程主要由生产准备、浇注、自检与交检等组成，流程图见图2。 4.2.2自动浇注单元运行的具体示例见附录A。
2 T/CFA03110322—2022
开始
6.2.1 产准备
6. 2.1.2 生产前巡检
6.2.1.1 生产指令
6. 2. 1. 3 防护准备
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O e S
作业准备
作V
CFA
6.2.3 自检与交检
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图2 自动浇注单元数字化管理流程
5 单元设备
5.1 设备组成 5.1.1 自动浇注过
硬件设备及装
监控设备 安全装
生产设备： 动浇注 变质处理传感装置：传感器 器、粉 检测仪。
备、
直：
5.1.2 自动浇注过程所需白 的硬件设 及装置应具备以下数字化基 本要求：
完善的档案信息， 包括设备编 描述、模型及参数的数字化描通讯接口，能够与其它设备、装置及执行层实现信息互通；接收上位信息管理系统 下达的活动定义信息，包括为满足 项制造运行活动的参数定义和操作指令等；向上位信息管理系统提供制造的活动反
包括产品的浇注信息，设备的状态信息及故
障信息等；可视化及人机交互功能。
5. 2 集成方式
生产设备通过控制器、网关模块等，以FB方式与OPCServer对接，实现设备、生产、质量、成本等数据的交互，具体应按照T/CFA031103.5的要求执行。
数字化管理与控制系统
6
3 T/CFA03110322—2022
6.1计划管理 6.1.1生产计划获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取生产计划。 6.1.2工艺文件获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取浇注单元的工艺参数，应确保所获取文件的完整性、唯一性和有效性。 6.1.3生产计划跟踪
管控系统应实时获取单元生产计划的执行状态，以实现生产进度监控。 6.2过程控制 6.2.1生产准备 6.2.1.1生产指令
管控系统接收上位信息管理系统的生产指令。 6.2.1.2生产前巡检
浇注作业前应由人工巡检通用的各生产设备的完好性及生产资料、辅助工具的准备情况，并将巡检结果录入单元系统，单元系统可以根据预设的逻辑规则对系统记录的数据结果进行判断。巡检事项应包括但不限于：
a）检查浇注设备、压箱卡箱设备、除尘设备等设备完好性与合规性； b) 检查待浇注铸型是否与计划相符； c) 根据工艺要求和设备特性，以适合的方式摆放铸型并压箱卡箱，
6.2.1.3安全防护准备
生产操作人员进入相应的工作区域之前，单元系统宜通过人机交互界面提示操作人员应佩戴的防护设备（如耐高温手套、防高温面罩、安全靴和护目镜等）及常见事故的处理方式，并检查确保相应的防护措施满足要求。 6.2.2浇注 6.2.2.1工艺下达
管控系统应根据生产指令（浇注计划或浇注批次、材质牌号等信息），调用相应的浇注工艺规范及工艺执行程序文件，工艺执行程序文件经人工或系统确认后，下达至自动浇注机。 6.2.2.2作业准备
准备好成分、温度等符合要求的金属液。 6.2.2.3作业运行
管控系统应依据浇注计划，呼叫自动浇注机运行至待浇注铸型工位处，同时将铸型浇口位置信息下达至自动浇注机，自动浇注机执行浇注作业。自动浇注机应实时记录浇注时间、浇注重量、浇注温度，并反馈至管控系统，管控系统将数据与标准数据进行比对（标准数据也可以直接从浇注机内读取），出现差异自动发起已经设定好的审批流程。 6.2.3自检与交检
浇注完成后应对浇注的结果（跑火、呛火、未浇满等）进行检查，并在管控系统中进行反馈记录。 6.3设备管理 4