1、引言

隨著工業(yè)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(xiàn)場環(huán)境要求不高。在目前的很多自控系統(tǒng)中，常常選用PLC作為現(xiàn)場級的控制設備，用于數(shù)據(jù)采集和控制；而在系統(tǒng)上位機（通常為工控機）上利用工控組態(tài)軟件來完成工業(yè)流程及控制參數(shù)的顯示，實現(xiàn)生產監(jiān)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(fā)一個系統(tǒng)，可以遠程實時監(jiān)視流水線上的物流狀況及出現(xiàn)的故障，為管理部門提供生產實時數(shù)據(jù)、歷史生產報表，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。

2、監(jiān)控要求

A1SCPUC24－R2型PLC是生產線原有的控制設備，利用組態(tài)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(jiān)控，但由于在實際生產過程中發(fā)現(xiàn)根據(jù)這個PLC獲得的數(shù)據(jù)對工位站顯像管數(shù)量 的監(jiān)控存在差錯，為了避免這種差錯并保證產量統(tǒng)計的可靠性，又采用FX0n－60MR型的PLC對生產線布控，在組態(tài)軟件平臺上對兩個PLC所得數(shù)據(jù)進行校核。

監(jiān)控工藝要求：

（1）動態(tài)顯示：實時數(shù)據(jù)動態(tài)刷新，動畫效果。

（2）數(shù)據(jù)顯示：對四期、五期上料點的產量進行校核統(tǒng)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(jiān)控；對各工位段產量實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)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(jiān)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(shù)128點）和FX0n－60MR（輸入、輸出點數(shù)60點）PLC。PLC完成實時數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/rs/" target="_blank">RS－232C標準串行通信口，RS－232C規(guī)定通信電纜長度限定在15 m以內，而且在電網環(huán)境干擾源較多時，即使通信距離較短，傳送的數(shù)據(jù)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?shù)腞S－422與PLC進行通信。

現(xiàn)場執(zhí)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(jiān)視和控制現(xiàn)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(xiàn)的報警給予及時的處理。

4、組態(tài)設計

4．1畫面設計

系統(tǒng)采用Movicon作為監(jiān)控組態(tài)軟件，與PLC結合使控制系統(tǒng)變得簡單實用。該流水線監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)畫面主要有首頁面、主監(jiān)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(jiān)控。

為了保證系統(tǒng)具有良好的安全性，給系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)；管理員具有操作員的所有權限，可以自由退出系統(tǒng)，運行其它軟件。

4．2主監(jiān)控界面

該系統(tǒng)的監(jiān)控畫面主要包括工況過程的動態(tài)顯示、上料點實時／歷史的產量計數(shù)顯示、報警信息瀏覽畫面以及系統(tǒng)各設備的狀態(tài)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(shù)顯示、超量控制；在兩個上料點對每班產量進行統(tǒng)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(fā)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(xiàn)場進行處理，若是急停報警，監(jiān)控人員可直接對報警進行確認。當報警發(fā)生后，及時彈出報警對話框，發(fā)出報警蜂鳴，同時系統(tǒng)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(tǒng)重新投入運行。

4．4組態(tài)過程

組態(tài)過程，實質上就是把組態(tài)畫面上的按鈕、報警、趨勢等圖形對象與現(xiàn)場的執(zhí)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(xiàn)場的執(zhí)行設備和儀表進行操作及監(jiān)視的過程。

5、結束語

還可根據(jù)系統(tǒng)報表知道出現(xiàn)停機的原因是由于設備故障還是人為操作造成，對現(xiàn)場操作人員和設備維修人員起到監(jiān)督作用；在操作室監(jiān)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(tǒng)運行穩(wěn)定、統(tǒng)計可靠、自動化程度高，具有較好的應用前景。