1. 引言
PMC(Production monitor contro1)是現代化企業(yè)汽車(chē)管理中不可獲缺的一部分,將車(chē)間中的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數據,生產(chǎn)統計數據有效整合,已經(jīng)成為企業(yè)信息化解決方案中不可缺少的一環(huán),作者結合近些年來(lái)的工程實(shí)踐經(jīng)驗,并結合Kingview組態(tài)軟件強大技術(shù)上的優(yōu)勢,闡述該組態(tài)軟件在汽車(chē)廠(chǎng)涂裝車(chē)間的解決方案。
2.應用背景
汽車(chē)行業(yè)的PMC(Production monitor contro1)監控系統的現場(chǎng)數據信息來(lái)源于車(chē)間的工業(yè)網(wǎng)絡(luò ),系統中包含了工業(yè)Ethemet技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、AVI(Automtic Vehicle Identification)識別系統、ANDON信息管理系統以及HMI等技術(shù)。通過(guò)上述技術(shù)完成車(chē)間設備的工藝參數的采集、數據信息的傳輸、為企業(yè)實(shí)現完全信息化提供數據平臺。涂裝車(chē)間的PMC應用最為典型,涂裝車(chē)間一般分為三層空間,三層空間里安置了如下工藝設備:前處理設備;電泳設備(包括電泳周邊設備:純水設備、超濾設備和冷凍設備);烘干設備;噴漆設備(包括噴漆周邊設備:集中供漆);空調送排風(fēng);機械化運輸運系統。傳統意義上來(lái)講,如果每一個(gè)工段都設置操作維護人員,勢必給涂裝車(chē)間增加大幅的人力成本;如果不能及時(shí)的得到生產(chǎn)線(xiàn)目前的運行或者故障狀況,勢必增加維修時(shí)間,降低產(chǎn)量;如果不能給車(chē)間的管理人員及時(shí)提供產(chǎn)能信息,勢必增加管理人員的工作負擔,從而降低了工作效率。鑒于此,利用KINGVIEW軟件的強大的上位機監控功能,通過(guò)軟件組態(tài),可將現場(chǎng)生產(chǎn)參數及狀態(tài)以畫(huà)面或文本方式顯示,提供管理人員現場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息,并可提供數據存檔記錄功能,以供管理員分析生產(chǎn)工藝參數及確定現場(chǎng)故障的解決方案,目標是實(shí)現涂裝車(chē)間的無(wú)人化管理。
3.解決方案
3.1 網(wǎng)絡(luò )架構
典型的網(wǎng)絡(luò )系統結構圖如圖1所示。圖1 網(wǎng)絡(luò )系統結構圖該計算機中央監控系統配備了5臺監控計算機,
其中第一臺是數據采集站,作為I/O Server 專(zhuān)門(mén)負責現場(chǎng)數據采集(可接顯示終端),為了實(shí)現數據安全,兩臺I/O Server 采用雙機備份的方式,一臺設備發(fā)生故障并以毫秒級的速度切換到另一臺;第二臺是備份服務(wù)器,當其中一臺服務(wù)器發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)切換到本臺服務(wù)器;第三臺是監控數據管理站,安裝KingHistorian數據庫軟件,主要功能為讀取I/O Server數據庫內的相關(guān)數據,加以處理后進(jìn)行統計并保存;第四臺作PMC瀏覽器,作為客戶(hù)端,從I/O Server讀取數據庫內的信息,建立顯示界面并對設備的運行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監視,統計報表;第五臺作PMC瀏覽器,作為客戶(hù)端,從I/O Server讀取數據庫內的信息,建立顯示界面并對設備的運行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監視,報警監控以及實(shí)時(shí)曲線(xiàn)的繪制。
3.2 現場(chǎng)數據采集途徑
Kingview為許多用戶(hù)假定系統在現場(chǎng)設有30個(gè)PLC站,通過(guò)插在PLC上的以太網(wǎng)模塊實(shí)現PLC之間的數據信息傳送和交換?,F在以三菱Q系列PLC為例,進(jìn)行闡述現場(chǎng)數據采集途徑。
現以三菱PLC為例來(lái)闡述。三菱PLC網(wǎng)絡(luò ):采用H網(wǎng)模塊組成PLC網(wǎng)絡(luò ),再根據車(chē)間工藝流程和生產(chǎn)控制要求以及現場(chǎng)位置情況,在中央控制室設立PLC主站,再通過(guò)PLC主站上的以太網(wǎng)模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò )交換機與計算機相連?,F場(chǎng)PLC的需要監視的數據通過(guò)編制程序寫(xiě)入三菱H網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )元件中,網(wǎng)絡(luò )上的每一個(gè)站均能夠讀出網(wǎng)絡(luò )元件中的數值,中央監視計算機通過(guò)以太網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò )交換機和中控室PLC(三菱H網(wǎng)控制站)上的以太網(wǎng)模塊聯(lián)接,數據交換在中央監視計算機與中控室PLC之間進(jìn)行。
針對現場(chǎng)智能儀表,采取組建RS485網(wǎng)絡(luò )與中控室內KingI/O Server進(jìn)行數據傳輸。Kinghistory 可對來(lái)自工業(yè)以態(tài)網(wǎng)上的其它計算機上的數據進(jìn)行采集、保存,專(zhuān)門(mén)為管理人員提供信息接口。
3.3 PMC中央監控畫(huà)面內容
根據整個(gè)涂裝車(chē)間的工藝流程、工藝參數和監控要求,將畫(huà)面分為l1部分:(1)主畫(huà)面;(2)前處理設備;(3)電泳設備(包括電泳周邊設備:純水設備、超濾設備和冷凍設備);(4)烘干設備;(5)噴漆設備(包括噴漆周邊設備:集中供漆);(6)空調送排風(fēng);(7)機械化運輸運系統;(8)生產(chǎn)統計;(9)控制柜狀態(tài);(10)報警匯總;(11)報表畫(huà)面。為了展示組態(tài)王
強大的功能以及在汽車(chē)領(lǐng)域的優(yōu)勢,本文著(zhù)重闡述噴漆車(chē)間的若干典型的工藝流程。
3.3.1 電泳工藝
按現場(chǎng)工件實(shí)際運行順序顯示出該設備的所有功能塊數據信息,如槽體液位、槽液溫度、室體的送排風(fēng)運行狀況,該設備的報警信息,整個(gè)設備中的車(chē)體數量,以及一些相關(guān)設備的運行狀況。電泳設備布置圖,如圖3 所示,通過(guò)畫(huà)面監控,可以及時(shí)了解到電泳過(guò)車(chē)的全過(guò)程,對過(guò)車(chē)中的重點(diǎn)信息進(jìn)行提示,電泳槽的液位、溫度、整流電源高壓段電壓、整流電源低壓段電壓,并可針對以上參數建立歷史記錄,為報表查詢(xún)提供數據。
3.3.2 機械化運輸
根據設備的平面布置圖顯示滑橇輸送系統若干個(gè)區的單鏈、雙鏈、移行機、旋轉移行機、電動(dòng)滾床、旋轉滾床、升降機各設備的運行狀態(tài)、運行狀態(tài)。一般的涂裝車(chē)間分三層標高,即需要做三幅監控畫(huà)面來(lái)顯示各層設備的狀態(tài)。涂裝車(chē)間機運系統一層布置圖,如圖4所示顯示出小修室、大返修路線(xiàn)、質(zhì)量檢查等工位上設備的運行狀況和報警信息。
3.3.3 噴漆設備
噴漆設備(包括噴漆周邊設備:集中供漆),此畫(huà)面顯示出噴漆室設備運行狀況,并動(dòng)態(tài)顯示車(chē)體信息,并實(shí)時(shí)報警。
3.3.4 烘干設備
根據設備的平面布置圖顯示該烘爐的工作狀況,天然氣的高壓、低壓、泄漏報警信息,焚燒爐的工作狀況,各區的風(fēng)機運行狀況、設定溫度值、實(shí)際溫度值人口、出口門(mén)的狀態(tài),在PLC中有信號的閥的運行狀況。烘干設備電泳烘爐畫(huà)面,如圖6所示。烘干設備電泳烘爐畫(huà)面密封膠、中面涂烘爐監控內容相同。
3.3.5 生產(chǎn)統計
(1)班制統計
以天為單位顯示各班制的每小時(shí)生產(chǎn)量、工作時(shí)間計時(shí)、目標產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、總的停機時(shí)間。
(2)班制統計
將整個(gè)車(chē)間按工藝流程分成9個(gè)連續的單元塊:前處理、前處理到電泳、電泳到電泳打磨、電泳打磨到密封、密封到中涂、中涂到中涂打磨、中涂打磨到面涂、面涂到精飾整理、精飾注蠟去總裝,顯示各塊的當前的車(chē)體數量,同時(shí)顯示電泳烘房、密封膠烘房、面涂烘房的當前車(chē)體數量、空橇當前數量。
3.3.6 控制柜狀態(tài)
控制柜狀態(tài)顯示整個(gè)車(chē)間三菱H網(wǎng)系統里每個(gè)控制柜的工作狀態(tài):自動(dòng)、手動(dòng)、報警,以及其下現場(chǎng)操作站的工作狀態(tài)。
3.3.7 報警匯總
顯示整個(gè)車(chē)間設備的報警信號,如圖7所示。
3.3.8 歷史曲線(xiàn)
通過(guò)組態(tài)王的歷史趨勢曲線(xiàn)控件如圖7 所示,可方便的添加要顯示的歷史標簽,并且附加了一系列的擴展功能,無(wú)需二次開(kāi)發(fā)編寫(xiě)腳本,即可實(shí)現強大的數據趨勢顯示的能力,大大縮減了開(kāi)發(fā)周期。
4 總結
涂裝車(chē)間監控系統所選擇的組態(tài)軟件要具備與各種專(zhuān)用設備及子系統的通信能力,功能盡可能完備可靠穩定, ,Kingview組態(tài)軟件具備上述能力。Kingview組態(tài)軟件成功的將涂裝車(chē)間的設備運行信息、機械化運行、生產(chǎn)統計信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )鏈接進(jìn)行了有效的集成,促進(jìn)了生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化運行和科學(xué)調度。為汽車(chē)制造企業(yè)的現代化工廠(chǎng)提供了先進(jìn)的、實(shí)用的、可靠的自動(dòng)化解決方案。
亞控科技在汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化上的優(yōu)勢
亞控科技是國內第一家獨立開(kāi)發(fā)出組態(tài)軟件的公司,其主要產(chǎn)品組態(tài)王經(jīng)歷了多個(gè)版本的發(fā)展直到現在的6.53。技術(shù)已經(jīng)非常成熟,使用方便、運行穩定,贏(yíng)得了廣大客戶(hù)的好評。目前,隨著(zhù)公司的不斷壯大,技術(shù)力量越發(fā)深厚,公司員工70%以上都是碩士學(xué)位。另外,在全國10幾個(gè)重要城市都設有分公司及辦事處,分銷(xiāo)商更是遍布全國各地,為客戶(hù)提供了強有力的技術(shù)保障。
組態(tài)王的特點(diǎn):
1. 分布式系統,真正的瘦客戶(hù)端模式。
2. 支持雙機熱備,雙網(wǎng)熱備,系統可靠性高
3. 能夠實(shí)時(shí)顯示數據,保存歷史數據,歷史數據查詢(xún),顯示趨勢曲線(xiàn)
4. 聲光報警功能,可以添加Email報警、短信報警等功能。
5. 支持各個(gè)主要廠(chǎng)家的PLC,支持多種通訊方式,選擇靈活
6. 多級用戶(hù)管理,具有多種事件記錄功能,比如登陸記錄、操作記錄等
7. 打印報表功能
8. 支持各種數據庫,SQL Server、Oracle,另外還可以選擇亞控自己研發(fā)的實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian來(lái)保存數據。
9. 支持GPRS通信,支持國內上百種DTU終端。
由于汽車(chē)行業(yè)涂裝系統具有工藝系統多、物理布置分散且相互獨立的特點(diǎn),所以要求監控系統需要具有雙機熱備等技術(shù),能夠分布式布置,多級用戶(hù)管理等功能,運行絕對要安全可靠。組態(tài)王經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展,功能上完全滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)系統的需要,而且有資深的工程師為客戶(hù)提供完整的解決方案,數十位技術(shù)支持工程師隨時(shí)提供技術(shù)服務(wù)。