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　　1. 引言

　　PMC(Production monitor contro1)是現(xiàn)代化企業(yè)汽車管理中不可獲缺的一部分,將車間中的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)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(jié)合近些年來的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合Kingview組態(tài)軟件強(qiáng)大技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),闡述該組態(tài)軟件在汽車廠涂裝車間的解決方案。

　　2.應(yīng)用背景

　　汽車行業(yè)的PMC(Production monitor contro1)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息來源于車間的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)中包含了工業(yè)Ethemet技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、AVI(Automtic Vehicle Identification)識(shí)別系統(tǒng)、ANDON信息管理系統(tǒng)以及HMI等技術(shù)。通過上述技術(shù)完成車間設(shè)備的工藝參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)信息的傳輸、為企業(yè)實(shí)現(xiàn)完全信息化提供數(shù)據(jù)平臺(tái)。涂裝車間的PMC應(yīng)用最為典型,涂裝車間一般分為三層空間，三層空間里安置了如下工藝設(shè)備：前處理設(shè)備;電泳設(shè)備(包括電泳周邊設(shè)備：純水設(shè)備、超濾設(shè)備和冷凍設(shè)備);烘干設(shè)備;噴漆設(shè)備(包括噴漆周邊設(shè)備：集中供漆);空調(diào)送排風(fēng);機(jī)械化運(yùn)輸運(yùn)系統(tǒng)。傳統(tǒng)意義上來講，如果每一個(gè)工段都設(shè)置操作維護(hù)人員，勢(shì)必給涂裝車間增加大幅的人力成本;如果不能及時(shí)的得到生產(chǎn)線目前的運(yùn)行或者故障狀況，勢(shì)必增加維修時(shí)間，降低產(chǎn)量;如果不能給車間的管理人員及時(shí)提供產(chǎn)能信息，勢(shì)必增加管理人員的工作負(fù)擔(dān)，從而降低了工作效率。鑒于此，利用KINGVIEW軟件的強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控功能，通過軟件組態(tài)，可將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)參數(shù)及狀態(tài)以畫面或文本方式顯示，提供管理人員現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息，并可提供數(shù)據(jù)存檔記錄功能，以供管理員分析生產(chǎn)工藝參數(shù)及確定現(xiàn)場(chǎng)故障的解決方案，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)涂裝車間的無(wú)人化管理。

　　3.解決方案

　　3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　典型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖該計(jì)算機(jī)中央監(jiān)控系統(tǒng)配備了5臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，

　　其中第一臺(tái)是數(shù)據(jù)采集站，作為I/O Server 專門負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集(可接顯示終端)，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全，兩臺(tái)I/O Server 采用雙機(jī)備份的方式，一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障并以毫秒級(jí)的速度切換到另一臺(tái);第二臺(tái)是備份服務(wù)器，當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到本臺(tái)服務(wù)器;第三臺(tái)是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理站，安裝KingHistorian數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，主要功能為讀取I/O Server數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，加以處理后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并保存;第四臺(tái)作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息，建立顯示界面并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，統(tǒng)計(jì)報(bào)表;第五臺(tái)作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息，建立顯示界面并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，報(bào)警監(jiān)控以及實(shí)時(shí)曲線的繪制。

　　3.2 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集途徑

　　Kingview為許多用戶假定系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有30個(gè)PLC站，通過插在PLC上的以太網(wǎng)模塊實(shí)現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)信息傳送和交換。現(xiàn)在以三菱Q系列PLC為例，進(jìn)行闡述現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集途徑。

　　現(xiàn)以三菱PLC為例來闡述。三菱PLC網(wǎng)絡(luò)：采用H網(wǎng)模塊組成PLC網(wǎng)絡(luò)，再根據(jù)車間工藝流程和生產(chǎn)控制要求以及現(xiàn)場(chǎng)位置情況，在中央控制室設(shè)立PLC主站，再通過PLC主站上的以太網(wǎng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與計(jì)算機(jī)相連。現(xiàn)場(chǎng)PLC的需要監(jiān)視的數(shù)據(jù)通過編制程序?qū)懭肴釮網(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(shù)值，中央監(jiān)視計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)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(shù)據(jù)交換在中央監(jiān)視計(jì)算機(jī)與中控室PLC之間進(jìn)行。

　　針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表，采取組建RS485網(wǎng)絡(luò)與中控室內(nèi)KingI/O Server進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。Kinghistory 可對(duì)來自工業(yè)以態(tài)網(wǎng)上的其它計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、保存，專門為管理人員提供信息接口。

　　3.3 PMC中央監(jiān)控畫面內(nèi)容

　　根據(jù)整個(gè)涂裝車間的工藝流程、工藝參數(shù)和監(jiān)控要求，將畫面分為l1部分：(1)主畫面;(2)前處理設(shè)備;(3)電泳設(shè)備(包括電泳周邊設(shè)備：純水設(shè)備、超濾設(shè)備和冷凍設(shè)備);(4)烘干設(shè)備;(5)噴漆設(shè)備(包括噴漆周邊設(shè)備：集中供漆);(6)空調(diào)送排風(fēng);(7)機(jī)械化運(yùn)輸運(yùn)系統(tǒng);(8)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì);(9)控制柜狀態(tài);(10)報(bào)警匯總;(11)報(bào)表畫面。為了展示組態(tài)王

　　強(qiáng)大的功能以及在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，本文著重闡述噴漆車間的若干典型的工藝流程。

　　3.3.1 電泳工藝

　　按現(xiàn)場(chǎng)工件實(shí)際運(yùn)行順序顯示出該設(shè)備的所有功能塊數(shù)據(jù)信息，如槽體液位、槽液溫度、室體的送排風(fēng)運(yùn)行狀況，該設(shè)備的報(bào)警信息，整個(gè)設(shè)備中的車體數(shù)量，以及一些相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。電泳設(shè)備布置圖，如圖3 所示，通過畫面監(jiān)控，可以及時(shí)了解到電泳過車的全過程，對(duì)過車中的重點(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(duì)以上參數(shù)建立歷史記錄，為報(bào)表查詢提供數(shù)據(jù)。

　　3.3.2 機(jī)械化運(yùn)輸

　　根據(jù)設(shè)備的平面布置圖顯示滑橇輸送系統(tǒng)若干個(gè)區(qū)的單鏈、雙鏈、移行機(jī)、旋轉(zhuǎn)移行機(jī)、電動(dòng)滾床、旋轉(zhuǎn)滾床、升降機(jī)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)。一般的涂裝車間分三層標(biāo)高，即需要做三幅監(jiān)控畫面來顯示各層設(shè)備的狀態(tài)。涂裝車間機(jī)運(yùn)系統(tǒng)一層布置圖，如圖4所示顯示出小修室、大返修路線、質(zhì)量檢查等工位上設(shè)備的運(yùn)行狀況和報(bào)警信息。

　　3.3.3 噴漆設(shè)備

　　噴漆設(shè)備(包括噴漆周邊設(shè)備：集中供漆)，此畫面顯示出噴漆室設(shè)備運(yùn)行狀況，并動(dòng)態(tài)顯示車體信息，并實(shí)時(shí)報(bào)警。

　　3.3.4 烘干設(shè)備

　　根據(jù)設(shè)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(bào)警信息，焚燒爐的工作狀況，各區(qū)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況、設(shè)定溫度值、實(shí)際溫度值人口、出口門的狀態(tài)，在PLC中有信號(hào)的閥的運(yùn)行狀況。烘干設(shè)備電泳烘爐畫面，如圖6所示。烘干設(shè)備電泳烘爐畫面密封膠、中面涂烘爐監(jiān)控內(nèi)容相同。

　　3.3.5 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

　　(1)班制統(tǒng)計(jì)

　　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(jì)時(shí)、目標(biāo)產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、總的停機(jī)時(shí)間。

　　(2)班制統(tǒng)計(jì)

　　將整個(gè)車間按工藝流程分成9個(gè)連續(xù)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(dāng)前的車體數(shù)量，同時(shí)顯示電泳烘房、密封膠烘房、面涂烘房的當(dāng)前車體數(shù)量、空橇當(dāng)前數(shù)量。

　　3.3.6 控制柜狀態(tài)

　　控制柜狀態(tài)顯示整個(gè)車間三菱H網(wǎng)系統(tǒng)里每個(gè)控制柜的工作狀態(tài)：自動(dòng)、手動(dòng)、報(bào)警，以及其下現(xiàn)場(chǎng)操作站的工作狀態(tài)。

　　3.3.7 報(bào)警匯總

　　顯示整個(gè)車間設(shè)備的報(bào)警信號(hào)，如圖7所示。

　　3.3.8 歷史曲線

　　通過組態(tài)王的歷史趨勢(shì)曲線控件如圖7 所示，可方便的添加要顯示的歷史標(biāo)簽，并且附加了一系列的擴(kuò)展功能，無(wú)需二次開發(fā)編寫腳本，即可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)趨勢(shì)顯示的能力，大大縮減了開發(fā)周期。

　　4 總結(jié)

　　涂裝車間監(jiān)控系統(tǒng)所選擇的組態(tài)軟件要具備與各種專用設(shè)備及子系統(tǒng)的通信能力，功能盡可能完備可靠穩(wěn)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間的設(shè)備運(yùn)行信息、機(jī)械化運(yùn)行、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)信息通過網(wǎng)絡(luò)鏈接進(jìn)行了有效的集成，促進(jìn)了生產(chǎn)線的自動(dòng)化運(yùn)行和科學(xué)調(diào)度。為汽車制造企業(yè)的現(xiàn)代化工廠提供了先進(jìn)的、實(shí)用的、可靠的自動(dòng)化解決方案。

　　亞控科技在汽車行業(yè)自動(dòng)化上的優(yōu)勢(shì)

　　亞控科技是國(guó)內(nèi)第一家獨(dú)立開發(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(xiàn)在的6.53。技術(shù)已經(jīng)非常成熟，使用方便、運(yùn)行穩(wěn)定，贏得了廣大客戶的好評(píng)。目前，隨著公司的不斷壯大，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(guó)10幾個(gè)重要城市都設(shè)有分公司及辦事處，分銷商更是遍布全國(guó)各地，為客戶提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

　　組態(tài)王的特點(diǎn)：

　　1. 分布式系統(tǒng)，真正的瘦客戶端模式。

　　2. 支持雙機(jī)熱備，雙網(wǎng)熱備，系統(tǒng)可靠性高

　　3. 能夠?qū)崟r(shí)顯示數(shù)據(jù)，保存歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)查詢，顯示趨勢(shì)曲線

　　4. 聲光報(bào)警功能，可以添加Email報(bào)警、短信報(bào)警等功能。

　　5. 支持各個(gè)主要廠家的PLC，支持多種通訊方式，選擇靈活

　　6. 多級(jí)用戶管理，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(bào)表功能

　　8. 支持各種數(shù)據(jù)庫(kù)，SQL Server、Oracle，另外還可以選擇亞控自己研發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)KingHistorian來保存數(shù)據(jù)。

　　9. 支持GPRS通信，支持國(guó)內(nèi)上百種DTU終端。

　　由于汽車行業(yè)涂裝系統(tǒng)具有工藝系統(tǒng)多、物理布置分散且相互獨(dú)立的特點(diǎn)，所以要求監(jiān)控系統(tǒng)需要具有雙機(jī)熱備等技術(shù)，能夠分布式布置，多級(jí)用戶管理等功能，運(yùn)行絕對(duì)要安全可靠。組態(tài)王經(jīng)過10年的發(fā)展，功能上完全滿足汽車行業(yè)系統(tǒng)的需要，而且有資深的工程師為客戶提供完整的解決方案，數(shù)十位技術(shù)支持工程師隨時(shí)提供技術(shù)服務(wù)。