基于WEB的小型柔性系統FMS的遠程控制

摘要：針對如何提高工業(yè)現場(chǎng)設備的利用率的問(wèn)題并突破時(shí)間與空間對現場(chǎng)設備控制的局限性，提出了基于WEB的小型柔性系統FMS(Flexib le Manufacturing System)的遠程控制的解決方案。一方面利用PLC及其配套的CP2431IT通訊模塊相連接完成FMS遠程控制，另一方面利用相應的組態(tài)王軟件6．53設計出與系統相匹配的人機界面來(lái)完成遠程FMS的遠程控制。通過(guò)實(shí)驗證明遠程控制FMS是可以實(shí)現的并且能夠達到預期目標，取得的實(shí)際效果較好。
關(guān)鍵詞：FMS；PLC；遠程控制；WEB

隨著(zhù)當今世界經(jīng)濟和現代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，FMS是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的方向，也是實(shí)現未來(lái)工廠(chǎng)新的發(fā)展趨勢，它的發(fā)展具有戰略意義。國際上已公認FMS是一種工廠(chǎng)自動(dòng)化的先進(jìn)模式和現代化工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)“哲理”。伴隨現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化的控制網(wǎng)絡(luò )將一步步得到拓展；FMS是在計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其軟件的支持下，在制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)的基礎上，將以往企業(yè)中彼此互相獨立的工程設計和生產(chǎn)制造等過(guò)程組成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機的系統，可以突破時(shí)間和空間對控制系統的限制。

1 柔性制造系統的組成及規模
柔性制造系統(Flexible Manufacturing System)簡(jiǎn)稱(chēng)FMS，是CIMS系統的子系統，作為先進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化及制造的組成部分，是典型的制造自動(dòng)化系統。FMS一般由多個(gè)柔性制造單元組合而成，并能根據制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調整，同時(shí)它是由多個(gè)模塊組合而成，適用于多品種中小批量生產(chǎn)。FMS有兩個(gè)主要的特點(diǎn)：一是自動(dòng)化，二是柔性。柔性可以表述為兩方面：一方面是系統對自身變化有很好的適應能力，通過(guò)系統生產(chǎn)率與無(wú)干擾條件下系統生產(chǎn)率期望值之比進(jìn)行衡量，同樣可用在有干擾有故障的狀況下；另一方面是系統對周?chē)h(huán)境變化有很好的適應能力，其衡量的標準是對系統滿(mǎn)足新產(chǎn)品要求的程度。
FMS包含3個(gè)基本部分：加工系統、運儲及管理系統和計算機控制系統。這套系統包括2臺計算機，1個(gè)上料檢測站，1個(gè)加工站，1個(gè)安裝站，1個(gè)立體倉庫站和4個(gè)操作手站，除了上料檢測站配備了一臺主控PLC——S7-300作為主站控制器，其他各站均使用S7-200 PLC作為從站控制器，其控制方案如圖1所示。

由一臺上位PC機和一臺下位PLC控制器來(lái)實(shí)現對整個(gè)柔性制造系統的協(xié)調控制，通過(guò)一對一的方式將系統中各設備的控制信號全部連接到PLC中，作為系統人機界面的上位PC機對系統進(jìn)行監控，并通過(guò)PC機的RS232串口實(shí)現對各工作站程序的雙向傳輸。在這種方案中，包含了兩種重要的通信方式。一是PC通過(guò)PROFIBUS-DP總線(xiàn)，作為上位的計算機上和S7-300實(shí)現PLC對各個(gè)基站設備的協(xié)調控制，PC也作為友好的人機界面組態(tài)王實(shí)現對現場(chǎng)設備的實(shí)時(shí)監控。二是PC機還作為服務(wù)器與上層的以太網(wǎng)連接，從而使得局域網(wǎng)中的任何PC機可以在WEB瀏覽器里察看系統運行的實(shí)時(shí)情況和各種數據流，同時(shí)還能完成遠程控制的網(wǎng)絡(luò )，如圖2所示。

2 遠程控制的實(shí)現
此套FMS系統中機械操作單元的控制主要由西門(mén)子S7系列的PLC完成，上位機監控由人機界面組態(tài)王進(jìn)行。要實(shí)現系統的遠程控制可以從PLC和組態(tài)軟件等方面進(jìn)行考慮。遠程控制實(shí)現包括以下幾個(gè)方面。