【摘要】
介紹了以三菱的PLC和GE的IFIX的組態(tài)軟件為核心的涂膠生產線監(jiān)控系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)在功能、性能和控制精度都是在生產線上的典型應用,投入運行后提高了生產線的工作效率。
【關鍵詞】
PLC IFIX 上位機
在生產的過程中,各參數(shù)對涂布的質量有很大的影響,這些數(shù)據(jù)包括溫度、張力、瓦斯?jié)舛鹊龋磕z制程參數(shù)反映到產品質量。現(xiàn)在只能通過現(xiàn)場人員書面記錄涂膠參數(shù),由于機器事件的發(fā)生存在實時性,采用人工登記不能及時準確地反映各種異常數(shù)據(jù),影響生產效率。為此設計了生產線的監(jiān)控系統(tǒng),對各參數(shù)進行集中監(jiān)控,并保存數(shù)據(jù)進行分析。
1 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)主要由計算機、PLC、現(xiàn)場儀表和軟件四部分組成,系統(tǒng)的構成如下圖:
整個生產線分為CP4、CP5、CP6、CP7、CP9、CP10六個部分,采用六套三菱QnAs系列PLC進行控制,均采用以太網與上位機進行通訊,PLC采集現(xiàn)場儀表的信號和控制現(xiàn)場的設備,大部分為4-20mA的標準信號,并完成與服務器的數(shù)據(jù)交換。上位機部采用C/S結構,服務器和工作站之間采用10M~100M的以太網通訊技術,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴MI界面由GE FUNUC(GE Fanuc自動化軟件)的IFIX3.5C組態(tài)完成。
2 系統(tǒng)的主要功能
1. 數(shù)據(jù)采集功能 通過PLC完成現(xiàn)場儀表信號的采集。
2. 設備控制功能 通過PLC能夠控制現(xiàn)場設備。
3. 顯示功能 通過上位機的界面可以形象地反映現(xiàn)場設備的狀態(tài)和實時地顯示現(xiàn)場儀表的值。
4. 報警功能 通過上位機的IFIX組態(tài)軟件可以實現(xiàn)當現(xiàn)場采集到的參數(shù)超過設定值時進行報警。
5. 數(shù)據(jù)保存功能 可以將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)保存一定的時間,以便于分析和處理
6. 報表打印功能 打印出的報表與原來手動操寫的表格一樣,增加了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準確性和增加了工人的工作效率。
3硬件設計
采用三菱QnAs系列PLC,各套PLC的點數(shù)統(tǒng)計如下表:
考慮到以后系統(tǒng)的擴展,各種模塊的通道都有一定的余量。PLC的以太網通訊模塊配置有RJ45接口,方便網絡的連接。該系統(tǒng)PLC采用模塊化結構,配置靈活,功能齊全,運行可靠,具有良好的適應性和抗*力,而且指令豐富,可以很方便地進行算術運算和邏輯控制。
服務器和工作站的計算機采用HP系列,采用C/S結構,服務器和工作站之間采用10M~100M的以太網通訊技術,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴7掌魍瓿蓪囟取埩ΑL量、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)的采集。工作站以表格、圖形和動畫的形式將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和設備的狀態(tài)實時的表現(xiàn)出來,并完成對數(shù)據(jù)的記錄、查詢和報表。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的定義自動產生報警信息,并實時反映在計算機屏幕上,同時也可將目前操作現(xiàn)場發(fā)生的報警以聲光形式發(fā)出,通知操作人員對報警信息做出相應的處理。
4硬件的優(yōu)化措施
1. 服務器和上位機配備山特的UPS,以保持電源的穩(wěn)定性,在掉電情況下仍然可以維持服務器和上位機的運行。
2. 對PLC采用凈化電源供電,提高了電磁兼容性。
3. 采用合理的布線方式,信號線和電源線分開,以免信號線受到干擾。
4. 通訊線采用超五類屏蔽雙絞線,防止通信過程中受到電磁的干擾。
5軟件設計
5.1 PLC軟件設計
使用三菱的GX Developer編程軟件,用梯形圖的形式根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行編程。
5.2上位機軟件設計
在服務器上和上位機上安裝有WINDOWS XP系統(tǒng),用GE公司的IFIX進行人機界面開發(fā)時都是在XP系統(tǒng)下進行,軟件的架構采用IFIX的C/S結構,因此兩臺計算機可以在相同的時間進入不同的系統(tǒng)進行獨立的操作,此操作不會影響到對方的機器,該種軟件架構可以使系統(tǒng)很容易的進行擴充,目前系統(tǒng)同一時間可完成對多套系統(tǒng)的操作,以后在要求同一時間對更多的系統(tǒng)進行操作時僅僅增加工作站就可以完成該要求,而服務器端不需要做任何的改動。服務器安裝IFIX SCADA無限點運行版,IFIX的數(shù)據(jù)庫在服務器上,采集和記錄的zui快速度可以達到1秒,上位機共享服務器的數(shù)據(jù)庫,因此上位機選擇IFIX運行版即可。
IFIX開發(fā)的人機界面分為主畫面和各分系統(tǒng),主畫面是整條生產線的一個總貌,然后再細分為烘箱系統(tǒng)、張力系統(tǒng)、DIE系統(tǒng)。同時還有趨勢曲線、數(shù)據(jù)查詢、報警和報表的界面。報表采用EXCEL電子表格,可以保持表格和原來的表格相似。下圖為人機介面的主畫面。
5結論
新的系統(tǒng)操作簡單,運行可靠,大大提高了生產效率,更好地保存了生產過程中的數(shù)據(jù),便于日后進行分析。
介紹了以三菱的PLC和GE的IFIX的組態(tài)軟件為核心的涂膠生產線監(jiān)控系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)在功能、性能和控制精度都是在生產線上的典型應用,投入運行后提高了生產線的工作效率。
【關鍵詞】
PLC IFIX 上位機
在生產的過程中,各參數(shù)對涂布的質量有很大的影響,這些數(shù)據(jù)包括溫度、張力、瓦斯?jié)舛鹊龋磕z制程參數(shù)反映到產品質量。現(xiàn)在只能通過現(xiàn)場人員書面記錄涂膠參數(shù),由于機器事件的發(fā)生存在實時性,采用人工登記不能及時準確地反映各種異常數(shù)據(jù),影響生產效率。為此設計了生產線的監(jiān)控系統(tǒng),對各參數(shù)進行集中監(jiān)控,并保存數(shù)據(jù)進行分析。
1 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)主要由計算機、PLC、現(xiàn)場儀表和軟件四部分組成,系統(tǒng)的構成如下圖:
整個生產線分為CP4、CP5、CP6、CP7、CP9、CP10六個部分,采用六套三菱QnAs系列PLC進行控制,均采用以太網與上位機進行通訊,PLC采集現(xiàn)場儀表的信號和控制現(xiàn)場的設備,大部分為4-20mA的標準信號,并完成與服務器的數(shù)據(jù)交換。上位機部采用C/S結構,服務器和工作站之間采用10M~100M的以太網通訊技術,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴MI界面由GE FUNUC(GE Fanuc自動化軟件)的IFIX3.5C組態(tài)完成。
2 系統(tǒng)的主要功能
1. 數(shù)據(jù)采集功能 通過PLC完成現(xiàn)場儀表信號的采集。
2. 設備控制功能 通過PLC能夠控制現(xiàn)場設備。
3. 顯示功能 通過上位機的界面可以形象地反映現(xiàn)場設備的狀態(tài)和實時地顯示現(xiàn)場儀表的值。
4. 報警功能 通過上位機的IFIX組態(tài)軟件可以實現(xiàn)當現(xiàn)場采集到的參數(shù)超過設定值時進行報警。
5. 數(shù)據(jù)保存功能 可以將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)保存一定的時間,以便于分析和處理
6. 報表打印功能 打印出的報表與原來手動操寫的表格一樣,增加了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準確性和增加了工人的工作效率。
3硬件設計
采用三菱QnAs系列PLC,各套PLC的點數(shù)統(tǒng)計如下表:
考慮到以后系統(tǒng)的擴展,各種模塊的通道都有一定的余量。PLC的以太網通訊模塊配置有RJ45接口,方便網絡的連接。該系統(tǒng)PLC采用模塊化結構,配置靈活,功能齊全,運行可靠,具有良好的適應性和抗*力,而且指令豐富,可以很方便地進行算術運算和邏輯控制。
服務器和工作站的計算機采用HP系列,采用C/S結構,服務器和工作站之間采用10M~100M的以太網通訊技術,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴7掌魍瓿蓪囟取埩ΑL量、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)的采集。工作站以表格、圖形和動畫的形式將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和設備的狀態(tài)實時的表現(xiàn)出來,并完成對數(shù)據(jù)的記錄、查詢和報表。系統(tǒng)可根據(jù)用戶的定義自動產生報警信息,并實時反映在計算機屏幕上,同時也可將目前操作現(xiàn)場發(fā)生的報警以聲光形式發(fā)出,通知操作人員對報警信息做出相應的處理。
4硬件的優(yōu)化措施
1. 服務器和上位機配備山特的UPS,以保持電源的穩(wěn)定性,在掉電情況下仍然可以維持服務器和上位機的運行。
2. 對PLC采用凈化電源供電,提高了電磁兼容性。
3. 采用合理的布線方式,信號線和電源線分開,以免信號線受到干擾。
4. 通訊線采用超五類屏蔽雙絞線,防止通信過程中受到電磁的干擾。
5軟件設計
5.1 PLC軟件設計
使用三菱的GX Developer編程軟件,用梯形圖的形式根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行編程。
5.2上位機軟件設計
在服務器上和上位機上安裝有WINDOWS XP系統(tǒng),用GE公司的IFIX進行人機界面開發(fā)時都是在XP系統(tǒng)下進行,軟件的架構采用IFIX的C/S結構,因此兩臺計算機可以在相同的時間進入不同的系統(tǒng)進行獨立的操作,此操作不會影響到對方的機器,該種軟件架構可以使系統(tǒng)很容易的進行擴充,目前系統(tǒng)同一時間可完成對多套系統(tǒng)的操作,以后在要求同一時間對更多的系統(tǒng)進行操作時僅僅增加工作站就可以完成該要求,而服務器端不需要做任何的改動。服務器安裝IFIX SCADA無限點運行版,IFIX的數(shù)據(jù)庫在服務器上,采集和記錄的zui快速度可以達到1秒,上位機共享服務器的數(shù)據(jù)庫,因此上位機選擇IFIX運行版即可。
IFIX開發(fā)的人機界面分為主畫面和各分系統(tǒng),主畫面是整條生產線的一個總貌,然后再細分為烘箱系統(tǒng)、張力系統(tǒng)、DIE系統(tǒng)。同時還有趨勢曲線、數(shù)據(jù)查詢、報警和報表的界面。報表采用EXCEL電子表格,可以保持表格和原來的表格相似。下圖為人機介面的主畫面。
5結論
新的系統(tǒng)操作簡單,運行可靠,大大提高了生產效率,更好地保存了生產過程中的數(shù)據(jù),便于日后進行分析。
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