三菱PLC和iFIX軟件在涂膠生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
【關(guān)鍵詞】
PLC IFIX 上位機
在生產(chǎn)的過程中，各參數(shù)對涂布的質(zhì)量有很大的影響，這些數(shù)據(jù)包括溫度、張力、瓦斯?jié)舛鹊?，涂膠制程參數(shù)反映到產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)效率。為此設(shè)計了生產(chǎn)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(gòu)成如下圖：
整個生產(chǎn)線分為CP4、CP5、CP6、CP7、CP9、CP10六個部分，采用六套三菱QｎA(yù)ｓ系列PLC進行控制，均采用以太網(wǎng)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(shè)備，大部分為4－20mA的標準信號，并完成與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。上位機部采用C/S結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和工作站之間采用10M~100M的以太網(wǎng)通訊技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。HMI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(shè)備控制功能 通過PLC能夠控制現(xiàn)場設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計
采用三菱QｎA(yù)ｓ系列PLC.
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(wǎng)通訊模塊配置有RJ45接口，方便網(wǎng)絡(luò)的連接。該系統(tǒng)PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，配置靈活，功能齊全，運行可靠，具有良好的適應(yīng)性和抗干擾能力，而且指令豐富，可以很方便地進行算術(shù)運算和邏輯控制。
服務(wù)器和工作站的計算機采用HP系列，采用C/S結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和工作站之間采用10M~100M的以太網(wǎng)通訊技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴７?wù)器完成對溫度、張力、風量、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(shè)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(chǎn)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(yīng)的處理。
4硬件的優(yōu)化措施
1． 服務(wù)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(wù)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(shè)計
5.1 PLC軟件設(shè)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(shè)計
在服務(wù)器上和上位機上安裝有bbbbbbS 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(gòu)采用IFIX的C/S結(jié)構(gòu)，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(gòu)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(wù)器端不需要做任何的改動。服務(wù)器安裝IFIX SCADA無限點運行版，IFIX的數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器上，采集和記錄的最快速度可以達到1秒，上位機共享服務(wù)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(chǎn)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。
５結(jié)論
新的系統(tǒng)操作簡單，運行可靠，大大提高了生產(chǎn)效率，更好地保存了生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，便于日后進行分析。
PLC IFIX 上位機
在生產(chǎn)的過程中，各參數(shù)對涂布的質(zhì)量有很大的影響，這些數(shù)據(jù)包括溫度、張力、瓦斯?jié)舛鹊?，涂膠制程參數(shù)反映到產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)效率。為此設(shè)計了生產(chǎn)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(gòu)成如下圖：
整個生產(chǎn)線分為CP4、CP5、CP6、CP7、CP9、CP10六個部分，采用六套三菱QｎA(yù)ｓ系列PLC進行控制，均采用以太網(wǎng)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(shè)備，大部分為4－20mA的標準信號，并完成與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。上位機部采用C/S結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和工作站之間采用10M~100M的以太網(wǎng)通訊技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。HMI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(shè)備控制功能 通過PLC能夠控制現(xiàn)場設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計
采用三菱QｎA(yù)ｓ系列PLC.
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(wǎng)通訊模塊配置有RJ45接口，方便網(wǎng)絡(luò)的連接。該系統(tǒng)PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，配置靈活，功能齊全，運行可靠，具有良好的適應(yīng)性和抗干擾能力，而且指令豐富，可以很方便地進行算術(shù)運算和邏輯控制。
服務(wù)器和工作站的計算機采用HP系列，采用C/S結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和工作站之間采用10M~100M的以太網(wǎng)通訊技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴７?wù)器完成對溫度、張力、風量、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(shè)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(chǎn)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(yīng)的處理。
4硬件的優(yōu)化措施
1． 服務(wù)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(wù)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(shè)計
5.1 PLC軟件設(shè)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(shè)計
在服務(wù)器上和上位機上安裝有bbbbbbS 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(gòu)采用IFIX的C/S結(jié)構(gòu)，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(gòu)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(wù)器端不需要做任何的改動。服務(wù)器安裝IFIX SCADA無限點運行版，IFIX的數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器上，采集和記錄的最快速度可以達到1秒，上位機共享服務(wù)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(chǎn)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。
５結(jié)論
新的系統(tǒng)操作簡單，運行可靠，大大提高了生產(chǎn)效率，更好地保存了生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，便于日后進行分析。
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