計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用

史園根

（南昌工業(yè)控股集團(tuán)有限公司江南管理處，江西南昌 330002）

隨著現(xiàn)代工廠信息自動(dòng)化進(jìn)程加快，企業(yè)需要將管理信息和現(xiàn)場(chǎng)控制信息結(jié)合起來(lái)，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的，企業(yè)的信息集成系統(tǒng)正在覆蓋從現(xiàn)場(chǎng)控制到監(jiān)控甚至經(jīng)營(yíng)管理的各個(gè)層次，這對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的通信的開(kāi)放性，對(duì)底層控制網(wǎng)絡(luò)的功能、性能都提出了更高的要求。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的日益成熟，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化也正在從單機(jī)自控走向集成系統(tǒng)，這種市場(chǎng)竟?fàn)幦找婕ち业臓顩r涉及到的自動(dòng)控制設(shè)備包括水泵、閥、輸送鏈、自動(dòng)噴涂設(shè)備、烘干爐、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況。主要的監(jiān)控信息包括泵閥的開(kāi)閉狀態(tài)，輸送鏈的運(yùn)動(dòng)情況，車(chē)輛在輸送設(shè)備上的分布狀況，烘干爐溫度情況等。在沒(méi)有監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，工人在生產(chǎn)過(guò)程中只能不斷地現(xiàn)場(chǎng)巡視，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且很多時(shí)候是顧此失彼；缺乏對(duì)生產(chǎn)中各種突發(fā)事件的干預(yù)能力，無(wú)法參與生產(chǎn)的調(diào)度，大大制約了生產(chǎn)的靈活性；對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)計(jì)，無(wú)法準(zhǔn)確高效地獲得各類(lèi)工藝參數(shù)，而管理層也無(wú)法實(shí)時(shí)地獲取生產(chǎn)情況，各類(lèi)生產(chǎn)報(bào)表（如設(shè)備運(yùn)行狀況、運(yùn)行時(shí)間、OEE 值等）需要人工填寫(xiě)編制，無(wú)法自動(dòng)生成。

1 汽車(chē)生產(chǎn)車(chē)間對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求

（1）可靠性要求高：生產(chǎn)有序、正常的進(jìn)行是制造業(yè)的生命，這就要求所有監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件產(chǎn)品質(zhì)量、程序設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)都是高可靠的。

（2）不僅需要監(jiān)控，還要參與生產(chǎn)調(diào)度與管理：例如在輸送系統(tǒng)在上位機(jī)上根據(jù)生產(chǎn)的情況對(duì)某種車(chē)型單獨(dú)放行，自動(dòng)噴涂設(shè)備各種工藝參數(shù)在監(jiān)控機(jī)上進(jìn)行修改等。

（3）集中監(jiān)控：因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)分散，控制對(duì)象較多，整個(gè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，涉及到對(duì)設(shè)備層的自控設(shè)備之間的連接、設(shè)備與監(jiān)控機(jī)之間的連接通訊、幾個(gè)監(jiān)控機(jī)之間的管理層的通訊，控制人員需要在中控室對(duì)整個(gè)車(chē)間進(jìn)行監(jiān)控。

（4）可維護(hù)性：系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和硬件方面都需要有強(qiáng)大的報(bào)警和故障自診斷功能，方便工程師對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和維護(hù)。

（5）開(kāi)放型：需要過(guò)程控制系統(tǒng)與管理信息軟件系統(tǒng)交換信息，從而實(shí)現(xiàn)管理和控制一體化，要求上位監(jiān)控系統(tǒng)具有開(kāi)放性。

（6）適應(yīng)性：系統(tǒng)必須適應(yīng)涂裝車(chē)間高溫、高濕、腐蝕、防爆等要求。

（7）可擴(kuò)展性：系統(tǒng)采用一些具有一定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品。

2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

整個(gè)軟件是基于ROCKWELL公司RSViewx組態(tài)軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括PLC之間DH+通訊，通過(guò)一臺(tái)AB Control Gateway（1956-ENET）把管理層與設(shè)備層之間隔離，并實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)與DH+之間的數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控機(jī)采用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，對(duì)每個(gè)監(jiān)控機(jī)的功能進(jìn)行劃分，并采用了分布式的功能塊結(jié)構(gòu)，具體如圖1所示。

3 控制系統(tǒng)功能

對(duì)涂裝車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，統(tǒng)一指揮：

（1）自動(dòng)收集生產(chǎn)工藝參數(shù)；

（2）反映設(shè)備運(yùn)行狀況給中控室人員及各監(jiān)控點(diǎn)，然后可由中控統(tǒng)一調(diào)配指揮維修人員搶修；

（3）向中控室及各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)提供全廠設(shè)備運(yùn)行狀況，自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)故障報(bào)告、產(chǎn)量報(bào)告等；

（4）能自動(dòng)記錄各種設(shè)備運(yùn)行狀況、運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)、開(kāi)關(guān)線時(shí)間、能耗峰平谷統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、OEE統(tǒng)計(jì)；

（5）采用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的互連，當(dāng)服務(wù)器與控制系統(tǒng)直接相連，其他客戶(hù)機(jī)（操作站）可通過(guò)操作網(wǎng)絡(luò)由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的操作和監(jiān)控，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持，并且可以實(shí)現(xiàn)多種冗余保證系統(tǒng)的可靠性，這些冗余包括網(wǎng)絡(luò)冗余，網(wǎng)卡冗余、服務(wù)器冗余等。

圖1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

4 結(jié)束語(yǔ)

本方案的實(shí)施在充分保護(hù)原有投資的情況下，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取，以及瀏覽生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等，把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、生產(chǎn)管理緊密地連接在一起，使企業(yè)的生產(chǎn)、管理邁上一個(gè)新臺(tái)階。