基于PROFIBUS總線(xiàn)的渦輪增壓器生產(chǎn)線(xiàn)數據采集系統介紹

　　在目前絕大多數的應用中，WinCC和PROTOOL都是作為生產(chǎn)過(guò)程的監控系統，完成數據記錄并生成歷史曲線(xiàn)，組態(tài)監控界面，生成報警信息等，而不參與生產(chǎn)過(guò)程的管理和數據的處理。但實(shí)際上，企業(yè)除了關(guān)心生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)信息外，更希望能將這些信息有機的存儲起來(lái)，在日后的產(chǎn)品追溯和產(chǎn)品研發(fā)中發(fā)揮更大的作用，本項目正好體現了這一點(diǎn)。

　　WinCC組態(tài)：這是整個(gè)系統的關(guān)鍵之一。本系統所有人機交互的信息都由WinCC來(lái)處理，包括：生產(chǎn)任務(wù)的下達、工藝參數的下達、生產(chǎn)任務(wù)的結束、數據存入、下線(xiàn)和數據覆蓋等操作，這些都與整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程緊密相關(guān)。WinCC自帶的變量記錄能夠周期地記錄每個(gè)標簽實(shí)時(shí)數據，并將這些數據存放在各自的標簽數據表內，各個(gè)標簽對應的數據表是相對獨立的;而項目要求將與一個(gè)產(chǎn)品相關(guān)的所有數據存放在一個(gè)產(chǎn)品數據表內，而且只需要測量點(diǎn)的數據，顯然變量記錄這個(gè)功能不能滿(mǎn)足這個(gè)要求。但WinCC提供的全局腳本為我們提供了實(shí)現的工具。通過(guò)編寫(xiě)動(dòng)作腳本直接與產(chǎn)品數據庫進(jìn)行數據交流，可將一組相關(guān)數據存入到產(chǎn)品數據表里。動(dòng)作模塊里的腳本是定時(shí)執行的，每段腳本都有各自的定時(shí)器。如果用時(shí)鐘定時(shí)器作為觸發(fā)腳本的定時(shí)器，則數據庫里數據永遠是當前的數據，而不是檢測點(diǎn)的數據。在這里我們采用變量定時(shí)器來(lái)模仿按鈕點(diǎn)擊事件，即使用二進(jìn)制變量，在變量變化且在上升沿時(shí)(變量=1)時(shí)執行腳本，同時(shí)在腳本結束時(shí)將該變量復位;這個(gè)變量的置位分散在各個(gè)觸膜屏上。采集數據的存入動(dòng)作程序流程圖如圖3所示。

　　圖3 存入動(dòng)作的程序流程圖
PROTOOL組態(tài)：觸摸屏TP270-10是與操作工人直接交互的人機界面，所有指令都由觸摸屏發(fā)送，它與DP網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)DP接口相連的?？紤]到數據存貯的復雜性，將人機界面分為五個(gè)界面：存入界面、托盤(pán)確認界面、覆蓋界面、下線(xiàn)處理界面和通信故障顯界面。存入界面：主界面，以高亮度的方式顯示托盤(pán)號和正在執行的操作，主要包括生產(chǎn)任務(wù)、工藝參數、檢測狀態(tài)、檢測數據和檢測結果等信息，還包括存入和下線(xiàn)等指令的發(fā)送;托盤(pán)確認界面：存入界面中有30個(gè)托盤(pán)號，為了防止操作工人在長(cháng)期疲勞工作的情況下錯選托盤(pán)，而導致其它增壓器的產(chǎn)品信息丟失同時(shí)自己的產(chǎn)品信息也不完整，托盤(pán)確認界面顯十分得重要;覆蓋界面：受到產(chǎn)品構造的影響，同一個(gè)產(chǎn)品可能在同一工位不同相對位置檢測的數據不一致而導致數據重復存入—覆蓋;下線(xiàn)處理界面：當專(zhuān)機檢測設備檢測的數據不合格時(shí)，將該產(chǎn)品作下線(xiàn)處理，同時(shí)刪除數據庫中對應的記錄;通信故障界面：顯示上電后，各個(gè)數據采集點(diǎn)的通信狀況，當有通信的故障時(shí)，觸摸屏將以系統消息的方式通知操作工人。整機泄漏工位的主界面如圖4所示。

　　圖4 整機泄漏

　　LED顯示系統：通過(guò)串口與數據服務(wù)器相連，以四種實(shí)時(shí)統計方式統計產(chǎn)品產(chǎn)量，包括：本月統計、本周統計、本日統計和工單統計;同時(shí)可以自定義顯示信息。

　　5 系統特點(diǎn)

　　* 通過(guò)開(kāi)放式互聯(lián),實(shí)現了從生產(chǎn)執行系統(MES)和企業(yè)資源規劃 (ERP)的完全集成自動(dòng)化(TIA)，對IT開(kāi)放(OPC,ActivX,COM/DCOM,ODBC/SQL,API)

　　* 在多功能平臺上實(shí)現可視化(protool/pro)

　　* 模塊化,使系統具有前瞻性和可擴展性

　　* 分步式智能I/O

　　* 統一集成的數據庫,易于實(shí)現對數據的維護和備份

　　* 基于對生產(chǎn)全過(guò)程的集中操作和監控.

　　6 結束語(yǔ)

　　該系統至今已經(jīng)在現場(chǎng)穩定、可靠地運行了半年，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，有效地解決了生產(chǎn)中的很多問(wèn)題，如減少了生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)故障，縮短了生產(chǎn)準備時(shí)間和搶修時(shí)間，減少了工人的勞動(dòng)強度，同時(shí)為研發(fā)工作人員的研發(fā)工作提供了科學(xué)的數據依據，為該廠(chǎng)創(chuàng )造了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。該系統不僅適合與這樣的增壓器生產(chǎn)線(xiàn)，也適于其它設備分散，又需要對設備及生產(chǎn)數據進(jìn)行采集的場(chǎng)合。