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1 引言 隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化程度的日益提高，可編程控制器（PLC）的使用越來(lái)越普遍。PLC使用簡(jiǎn)單方便，故障率低，對現場(chǎng)環(huán)境要求不高。在目前的很多自控系統中，常常選用PLC作為現場(chǎng)級的控制設備，用于數據采集和控制；而在系統上位機（通常為工控機）上利用工控組態(tài)軟件來(lái)完成工業(yè)流程及控制參數的顯示，實(shí)現生產(chǎn)監控和管理等功能。 某彩管廠(chǎng)的3條輸送線(xiàn)同時(shí)運行，為了完善流水線(xiàn)的自動(dòng)化管理，廠(chǎng)方需要開(kāi)發(fā)一個(gè)系統，可以遠程實(shí)時(shí)監視流水線(xiàn)上的物流狀況及出現的故障，為管理部門(mén)提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據、歷史生產(chǎn)報表，提高控制系統的穩定性等。 2 監控要求 A1SCPUC24－R2型PLC是生產(chǎn)線(xiàn)原有的控制設備，利用組態(tài)軟件對各工位站產(chǎn)量、流水線(xiàn)的故障端口、急停端口等進(jìn)行監控，但由于在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現根據這個(gè)PLC獲得的數據對工位站顯像管數量 的監控存在差錯，為了避免這種差錯并保證產(chǎn)量統計的可靠性，又采用FX0n－60MR型的PLC對生產(chǎn)線(xiàn)布控，在組態(tài)軟件平臺上對兩個(gè)PLC所得數據進(jìn)行校核。 監控工藝要求： （1）動(dòng)態(tài)顯示：實(shí)時(shí)數據動(dòng)態(tài)刷新，動(dòng)畫(huà)效果。 （2）數據顯示：對四期、五期上料點(diǎn)的產(chǎn)量進(jìn)行校核統計，并能手動(dòng)復位；顯示每班內累計停機時(shí)間和最近一次停機時(shí)間。 （3）報警管理：對一號、二號、三號驅動(dòng)的熱保護和過(guò)載端口及四期、五期上下料急停點(diǎn)進(jìn)行報警監控；對各工位段產(chǎn)量實(shí)現不超量報警。 （4）事故診斷：在某故障端口或急停點(diǎn)報警時(shí)彈出對話(huà)框，操作人員根據對話(huà)框提示可以對事故進(jìn)行及時(shí)處理；并記錄事故原因及故障停機時(shí)間。 （5）數據記錄：把一個(gè)班次內累計停機時(shí)間、最近一次停機時(shí)間及每一班次的累計停機時(shí)間進(jìn)行備份保存；把造成停機的事故原因作記錄。 3 硬件組成 （1）操作站 操作站主要由計算機主機、操作鍵盤(pán)、顯示屏等 組成，采用Movicon作為監控平臺軟件。 （2）控制站 控制站采用日本三菱系列A1SCPUC24－R2（輸入、輸出點(diǎn)數128點(diǎn)）和FX0n－60MR（輸入、輸出點(diǎn)數60點(diǎn)）PLC。PLC完成實(shí)時(shí)數據的采集、邏輯運算和控制輸出與操作通信等任務(wù)。 （3）串行通訊 計算機通訊接口和三菱PLC通訊接口都是與外設進(jìn)行數據傳輸的RS－232C標準串行通信口，RS－232C規定通信電纜長(cháng)度限定在15 m以?xún)�，而且在電網(wǎng)環(huán)境干擾源較多時(shí)，即使通信距離較短，傳送的數據也可能丟碼或改碼，給傳輸帶來(lái)不良影響。為了克服這些問(wèn)題，操作站通過(guò)抗干擾較強且能遠程傳輸的RS－422與PLC進(jìn)行通信。 現場(chǎng)執行器的動(dòng)作可以通過(guò)通信電纜由PLC傳遞給操作站，操作員可在操作站上監視和控制現場(chǎng)的流水線(xiàn)，并對每班的運行情況進(jìn)行自動(dòng)匯總、形成報表，對運行中出現的報警給予及時(shí)的處理。 4 組態(tài)設計 4．1畫(huà)面設計 系統采用Movicon作為監控組態(tài)軟件，與PLC結合使控制系統變得簡(jiǎn)單實(shí)用。該流水線(xiàn)監控系統組態(tài)畫(huà)面主要有首頁(yè)面、主監控界面和故障端口界面等，使操作員能夠方便地完成對流水線(xiàn)的全部監控。 為了保證系統具有良好的安全性，給系統設置 了3種用戶(hù)權限：操作員、管理員和普通用戶(hù)。普通用戶(hù)只有畫(huà)面的瀏覽權限，主要用于遠程的網(wǎng)絡(luò )瀏覽；操作員有瀏覽工況、設置清除各點(diǎn)位的權限，但是不能退出監控系統；管理員具有操作員的所有權限，可以自由退出系統，運行其它軟件。 4．2主監控界面 該系統的監控畫(huà)面主要包括工況過(guò)程的動(dòng)態(tài)顯示、上料點(diǎn)實(shí)時(shí)／歷史的產(chǎn)量計數顯示、報警信息瀏覽畫(huà)面以及系統各設備的狀態(tài)信息畫(huà)面等。通過(guò)這些畫(huà)面可以完成以下功能：各個(gè)站位段顯像管數顯示、超量控制；在兩個(gè)上料點(diǎn)對每班產(chǎn)量進(jìn)行統計；對每班的累計停機時(shí)間進(jìn)行匯總。 每次報警都與停機事件相連，因此對每次報警進(jìn)行歷史記錄；把每班的累計停機時(shí)間、每班中各次停機時(shí)間及停機原因寫(xiě)入記事本。 4．3故障端口界面 報警信息包含站位段超量、各個(gè)驅動(dòng)的過(guò)載、熱保護端口故障、上下料端口急停等，有報警信息時(shí)啟動(dòng)蜂鳴裝置。發(fā)生故障時(shí)，首先對引起流水線(xiàn)停產(chǎn)的故障原因進(jìn)行確認，如果是故障端口報警，則及時(shí)到現場(chǎng)進(jìn)行處理，若是急停報警，監控人員可直接對報警進(jìn)行確認。當報警發(fā)生后，及時(shí)彈出報警對話(huà)框，發(fā)出報警蜂鳴，同時(shí)系統停止正常運行，等待操作人員的處理，待操作人員處理完畢或者可以確認為誤報警后，系統重新投入運行。 4．4組態(tài)過(guò)程 組態(tài)過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是把組態(tài)畫(huà)面上的按鈕、報警、趨勢等圖形對象與現場(chǎng)的執行設備或儀表建立連接，使操作員在操作站畫(huà)面上就可以對現場(chǎng)的執行設備和儀表進(jìn)行操作及監視的過(guò)程。 5 結束語(yǔ) 還可根據系統報表知道出現停機的原因是由于設備故障還是人為操作造成，對現場(chǎng)操作人員和設備維修人員起到監督作用；在操作室監控的工作人員可以判斷是由于各故障端口引起的停機還是人為急停，也方便了事故責任追究。實(shí)踐表明，系統運行穩定、統計可靠、自動(dòng)化程度高，具有較好的應用前景。 |
