三菱PLC和iFIX軟件在涂膠生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)的應用

分類：技術教程日期：2009-06-08 09:43:09 來源：plc100

【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(chǎn)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(chǎn)線上的典型應用，投入運行后提高了生產(chǎn)線的工作效率。
　　
　　【關鍵詞】
　　PLC　IFIX　上位機
　　
　　　　在生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)效率。為此設計了生產(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QｎAｓ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(wǎng)通訊技術，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/span>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：
　　

　　
　　PLC的模塊配置如下圖（以CP4為例）：
　　

　　　　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干擾能力，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(wǎng)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ΑL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(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，采集和記錄的最快速度可以達到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(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。下圖為人機介面的主畫面。
　　