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1 引言 隨著工業自動化程度的日益提高，可編程控制器（PLC）的使用越來越普遍。PLC使用簡單方便，故障率低，對現場環境要求不高。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）上利用工控組態軟件來完成工業流程及控制參數的顯示，實現生產監控和管理等功能。 某彩管廠的3條輸送線同時運行，為了完善流水線的自動化管理，廠方需要開發一個系統，可以遠程實時監視流水線上的物流狀況及出現的故障，為管理部門提供生產實時數據、歷史生產報表，提高控制系統的穩定性等。 2 監控要求 A1SCPUC24－R2型PLC是生產線原有的控制設備，利用組態軟件對各工位站產量、流水線的故障端口、急停端口等進行監控，但由于在實際生產過程中發現根據這個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量統計的可靠性，又采用FX0n－60MR型的PLC對生產線布控，在組態軟件平臺上對兩個PLC所得數據進行校核。 監控工藝要求： （1）動態顯示：實時數據動態刷新，動畫效果。 （2）數據顯示：對四期、五期上料點的產量進行校核統計，并能手動復位；顯示每班內累計停機時間和最近一次停機時間。 （3）報警管理：對一號、二號、三號驅動的熱保護和過載端口及四期、五期上下料急停點進行報警監控；對各工位段產量實現不超量報警。 （4）事故診斷：在某故障端口或急停點報警時彈出對話框，操作人員根據對話框提示可以對事故進行及時處理；并記錄事故原因及故障停機時間。 （5）數據記錄：把一個班次內累計停機時間、最近一次停機時間及每一班次的累計停機時間進行備份保存；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、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、輸出點數128點）和FX0n－60MR（輸入、輸出點數60點）PLC。PLC完成實時數據的采集、邏輯運算和控制輸出與操作通信等任務。 （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行數據傳輸的RS－232C標準串行通信口，RS－232C規定通信電纜長度限定在15 m以內，而且在電網環境干擾源較多時，即使通信距離較短，傳送的數據也可能丟碼或改碼，給傳輸帶來不良影響。為了克服這些問題，操作站通過抗干擾較強且能遠程傳輸的RS－422與PLC進行通信。 現場執行器的動作可以通過通信電纜由PLC傳遞給操作站，操作員可在操作站上監視和控制現場的流水線，并對每班的運行情況進行自動匯總、形成報表，對運行中出現的報警給予及時的處理。 4 組態設計 4．1畫面設計 系統采用Movicon作為監控組態軟件，與PLC結合使控制系統變得簡單實用。該流水線監控系統組態畫面主要有首頁面、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種用戶權限：操作員、管理員和普通用戶。普通用戶只有畫面的瀏覽權限，主要用于遠程的網絡瀏覽；操作員有瀏覽工況、設置清除各點位的權限，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 該系統的監控畫面主要包括工況過程的動態顯示、上料點實時／歷史的產量計數顯示、報警信息瀏覽畫面以及系統各設備的狀態信息畫面等。通過這些畫面可以完成以下功能：各個站位段顯像管數顯示、超量控制；在兩個上料點對每班產量進行統計；對每班的累計停機時間進行匯總。 每次報警都與停機事件相連，因此對每次報警進行歷史記錄；把每班的累計停機時間、每班中各次停機時間及停機原因寫入記事本。 4．3故障端口界面 報警信息包含站位段超量、各個驅動的過載、熱保護端口故障、上下料端口急停等，有報警信息時啟動蜂鳴裝置。發生故障時，首先對引起流水線停產的故障原因進行確認，如果是故障端口報警，則及時到現場進行處理，若是急停報警，監控人員可直接對報警進行確認。當報警發生后，及時彈出報警對話框，發出報警蜂鳴，同時系統停止正常運行，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組態過程 組態過程，實質上就是把組態畫面上的按鈕、報警、趨勢等圖形對象與現場的執行設備或儀表建立連接，使操作員在操作站畫面上就可以對現場的執行設備和儀表進行操作及監視的過程。 5 結束語 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。實踐表明，系統運行穩定、統計可靠、自動化程度高，具有較好的應用前景。 |
