王偉東 （1981-）

　　男，山東牟平人，學(xué)士學(xué)位，主要從事汽車行業(yè)自動化的研究、設(shè)計和調(diào)試工作及市政行業(yè)上位機組態(tài)軟件的應(yīng)用研究和產(chǎn)品定義工作。

　　摘要：通過若干汽車廠的涂裝車間的工程實踐，詳細(xì)論述Kingview監(jiān)控組態(tài)軟件在汽車涂裝車間監(jiān)控的具體實現(xiàn)方法和前景。

　　關(guān)鍵詞：PMC；kingview；汽車；涂裝

　　Abstract: In this paper, the kingview configure system of paint shop is introduced through lots of project, and the implementation method and prospect of the system is elaborated in detail.

　　Key words: PMC; Kingview; Automobile; Paint

　　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)過程實時數(shù)據(jù),生產(chǎn)統(tǒng)計數(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踐經(jīng)驗,并結(jié)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)場總線技術(shù)、AVI(Automtic Vehicle Identification)識別系統(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)實現(xiàn)完全信息化提供數(shù)據(jù)平臺。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)；機械化運輸運系統(tǒng)。傳統(tǒng)意義上來講，如果每一個工段都設(shè)置操作維護人員，勢必給涂裝車間增加大幅的人力成本；如果不能及時的得到生產(chǎn)線目前的運行或者故障狀況，勢必增加維修時間，降低產(chǎn)量；如果不能給車間的管理人員及時提供產(chǎn)能信息，勢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軟件的強大的上位機監(jiān)控功能，通過軟件組態(tài)，可將現(xiàn)場生產(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)場的實時信息，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)場故障的解決方案，目標(biāo)是實現(xiàn)涂裝車間的無人化管理。

　　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)圖該計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)配備了5臺監(jiān)控計算機，

圖1  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　其中第一臺是數(shù)據(jù)采集站，作為I/O Server 專門負(fù)責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集（可接顯示終端），為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全，兩臺I/O Server 采用雙機備份的方式，一臺設(shè)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(dāng)其中一臺服務(wù)器發(fā)生故障時，自動切換到本臺服務(wù)器；第三臺是監(jiān)控數(shù)據(jù)管理站，安裝KingHistorian數(shù)據(jù)庫軟件，主要功能為讀取I/O Server數(shù)據(jù)庫內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，加以處理后進行統(tǒng)計并保存；第四臺作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息，建立顯示界面并對設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)視，統(tǒng)計報表；第五臺作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息，建立顯示界面并對設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)視，報警監(jiān)控以及實時曲線的繪制。

　　3.2  現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集途徑

　　Kingview為許多用戶假定系統(tǒng)在現(xiàn)場設(shè)有30個PLC站，通過插在PLC上的以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)信息傳送和交換?，F(xiàn)在以三菱Q系列PLC為例，進行闡述現(xiàn)場數(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)交換機與計算機相連?，F(xiàn)場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)上的每一個站均能夠讀出網(wǎng)絡(luò)元件中的數(shù)值，中央監(jiān)視計算機通過以太網(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(shù)據(jù)交換在中央監(jiān)視計算機與中控室PLC之間進行。

　　針對現(xiàn)場智能儀表，采取組建RS485網(wǎng)絡(luò)與中控室內(nèi)KingI/O Server進行數(shù)據(jù)傳輸。Kinghistory 可對來自工業(yè)以態(tài)網(wǎng)上的其它計算機上的數(shù)據(jù)進行采集、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)機械化運輸運系統(tǒng)；(8)生產(chǎn)統(tǒng)計；(9)控制柜狀態(tài)；(10)報警匯總；（11）報表畫面。為了展示組態(tài)王強大的功能以及在汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢，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（如圖2所示）

圖2  電泳

　　按現(xiàn)場工件實際運行順序顯示出該設(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)運行狀況，該設(shè)備的報警信息，整個設(shè)備中的車體數(shù)量，以及一些相關(guān)設(shè)備的運行狀況。電泳設(shè)備布置圖，如圖3 所示，通過畫面監(jiān)控，可以及時了解到電泳過車的全過程，對過車中的重點信息進行提示，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(shù)建立歷史記錄，為報表查詢提供數(shù)據(jù)。

圖3  電泳槽

　　3.3.2機械化運輸

　　根據(jù)設(shè)備的平面布置圖顯示滑橇輸送系統(tǒng)若干個區(qū)的單鏈、雙鏈、移行機、旋轉(zhuǎn)移行機、電動滾床、旋轉(zhuǎn)滾床、升降機各設(shè)備的運行狀態(tài)、運行狀態(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)。涂裝車間機運系統(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)備的運行狀況和報警信息。

圖4   機械化運輸

　　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)備運行狀況，并動態(tài)顯示車體信息，并實時報警，如圖5所示。

圖5   噴漆設(shè)備

　　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、泄漏報警信息，焚燒爐的工作狀況，各區(qū)的風(fēng)機運行狀況、設(shè)定溫度值、實際溫度值人口、出口門的狀態(tài)，在PLC中有信號的閥的運行狀況。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。

圖6   烘干設(shè)備

　　3.3.5生產(chǎn)統(tǒng)計

　　（1）班制統(tǒng)計

　　以天為單位顯示各班制的每小時生產(chǎn)量、工作時間計時、目標(biāo)產(chǎn)量、實際產(chǎn)量、總的停機時間。

　　（2）班制統(tǒng)計

　　將整個車間按工藝流程分成9個連續(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)顯示整個車間三菱H網(wǎng)系統(tǒng)里每個控制柜的工作狀態(tài)：自動、手動、報警，以及其下現(xiàn)場操作站的工作狀態(tài)。

　　3.3.7報警匯總

　　顯示整個車間設(shè)備的報警信號，如圖7所示。

圖7  報警信息表

　　3.3.8歷史曲線
　　
　　通過組態(tài)王的歷史趨勢曲線控件，如圖8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展功能，無需二次開發(fā)編寫腳本，即可實現(xiàn)強大的數(shù)據(jù)趨勢顯示的能力，大大縮減了開發(fā)周期。

圖8   歷史曲線繪制

　　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)備運行信息、機械化運行、生產(chǎn)統(tǒng)計信息通過網(wǎng)絡(luò)鏈接進行了有效的集成，促進了生產(chǎn)線的自動化運行和科學(xué)調(diào)度。為汽車制造企業(yè)的現(xiàn)代化工廠提供了先進的、實用的、可靠的自動化解決方案。