遠程監控系統在生產過程中的應用

何冠峰

（廣東聯塑科技實業有限公司，廣東　佛山順德　528318）

遠程監控系統在生產過程中的應用

何冠峰

（廣東聯塑科技實業有限公司，廣東佛山順德528318）

混料在塑料制品行業是一非常重要的原材料處理環節。目前，在國內能實現的控制基本上是時間控制或溫度控制，且要求在現場完成。但現場粉塵大、溫度高，操作工序處在一個勞動強度較高的環境。論文對怎樣實現實時數據跟蹤、歷史數據保存以實現品質工藝分析，從而保證產品質量穩定，完成自動計產、設備保護、工藝參數遠程修改等做出分析與研究。

通訊；文本控制器；網關；服務器；遠程監控

0　引言

遠程系統控制是指在局域網絡上由一臺電腦（客戶端）遠距離去控制另一臺電腦（服務器端）的技術，管理者使用主控端電腦控制被控端電腦時，就像坐在被控端電腦的屏幕前一樣。啟動被控端電腦應用程序后，就可以使用被控端電腦的文件資料。

遠程監控可以實現對生產、運營情況的隨時掌握，把生產運營狀況同企業的經營管理策略緊密結合，從而實現企業的綜合自動化，建立網絡范圍內的監控數據和網上知識資源庫。通過遠程監控可以實現現場運行數據的實時采集和快速集中，以獲得現場監控數據，為遠程故障診斷技術提供物質基礎；通過遠程監控，管理者無須親臨現場或惡劣的環境就可以監視，并控制生產系統和現場設備的運行狀態及各種參數，利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進行過程控制，維護設備的正常運營，減少操作工出現人為操作失誤，最終實現遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的。

1　監控系統結構與工作原理

1.1溫度測量及控制部分

主要由測溫探頭、攪拌槳、電機、變頻器組成。實物如圖1所示。

圖1　遠程監控系統的組成部件實物圖Fig.1 Part of the remote monitoring system of physical map

工作原理：熱混電機接受變頻器指令啟動，無極調速，把組合料攪拌；當料斗里組合料排放完畢后，熱混電機達到高速運轉狀態，使組合料迅速升溫；當溫度升到設定值時，電機又回到低速運轉，同時熱料通過熱混缸底部料閥排放到冷混缸。

技術亮點：①測溫探頭外面使用的保護套采用的是耐磨材料，理論上可以使用十年。在保護套和測溫元件之間灌入氧化鎂，可以有效加快傳熱速度；②經過測試，變頻器的節電率可達到22.01%，且變頻器擁有很多保護功能，如過流、過壓、欠流、欠壓、缺相等均能提供保護。

1.2上料和下料監控部分

主要由阻旋式料位開關、電容式接近開關組成。實物如圖2所示。

圖2　遠程監控系統監控部分實物圖Fig.2 Remote monitoring and control system

工作原理：在料斗里安裝阻旋式料位開關，以便感應投料斗里是否有料，無料時料位感應輸出信號，投料提示燈提示投料。在冷混缸下安裝電容式接近開關，感應有裝料斗存在時，混料到達冷排條件后就自動排料。沒有裝料斗時，冷排不會排料，且暫時把冷混電機停機，使其進入休眠狀態，直到感應有料斗時，冷混電機才會再次啟動，同時打開冷排閥進行排料。

1.3通訊部分

由文本控制器、S7-200PLC、EM277擴展通信模塊、S7-300PLC組成。實物如圖3所示。

圖3　遠程監控系統通訊部分實物圖Fig.3 The remote monitoring system of communication part of the physical map

工作原理：文本控制器主要是對現場設備進行工作控制，即臨時采集并存放實時運行數據、監測數據，之后通過和總線橋網關通信模塊進行Modbus-RTU主從通信。S7-200PLC主要是采集現場各設備開、關機情況，它永不斷電，一直保持正常通信工作狀態。EM277模塊是S7-200PLC的Profibus DP通信模式的必需擴展模塊。此模塊的功能劃分在數據中轉處理層。S7-300PLC可同時進行Profibus DP和普通以太網（TCP/IP）通信模式。它的主要功能之一是和總線橋網關通信模塊（從站）、EM277模塊（從站）進行Profibus DP主從通信，S7-300PLC作主站。

1.4遠程監控及操作部分

由服務器、臺式電腦及顯示器組成。實物如圖4所示。

圖4　遠程監控系統操作部分實物圖Fig.4 The remote monitoring system of the operation of part of the physical map

工作原理：服務器安裝2塊自適應以太網卡，1塊與S7-300通訊，另1塊與局域網中的節點設備相連接。客戶端電腦須與服務器電腦處于同一個局域網下，運行Windows XP以上版本的操作系統，通過執行“遠程桌面連接”程序，輸入服務器的計算機的IP地址進行連接，隨后輸入度武器的系統管理密碼登錄，并進行監控。

2　整體系統

參數設置可以在辦公室完成，也可以在現場進行。為了防止操作工在現場隨意改動參數，應設置4級密碼。工藝需要的相關參數應由管理者在辦公室修改。現場采集生產數據的核心是文本控制器，然后是數據中轉處理，EM277擴展通信模塊、S7-300PLC等，即通訊部分。辦公室的遠程監控及操作部分由服務器、臺式電腦及顯示器組成，如圖5所示。

圖5　遠程監控混料系統項目分析圖Fig.5 Remote monitoring system of project material mixed analysis chart

熱混溫度、冷混溫度、熱混電機電流是監控的主要工藝參數；混料斗數為計產，分時間段、分班進行，并自動累加、統計，實現與ERP系統對接。

3　總結

遠程監控混料系統是以工業自動化模擬完成的工業監控系統，它由以往的現場監控上升至遠程監控，這是一大跨越，它的優勢在于車間的管理人員可以充分了解生產，即使需要更換配方、修改遠程監控混料系統的效益反映在多個方面：一是實時監控，由歷史記錄保存，有助于品質分析；二是自動計產，有助于車間做出每個月的預產計劃；三是遠程監控，防范員工為趕產量或為提前下班而隨意更改重要的工藝參數；四是自動化程度高，大大降低車間管理人員對生產過程管理的勞動強度；五是在公司區域網內，對于負責生產和品質的部分，只要輸入服務器IP地址，就可以查詢需要的相關數據；六是節能減排，較普通混料系統而言，變頻混料自動控制的節電率達22.01%，如普通機臺耗電為75kWh，改造后將少用電16.5kWh，于是每臺機電費每日可節支300元。

參數，也能在辦公室內完成。

［1］范玉久.化工測量及儀表［M］.北京：化學工業出版社，1985.

［2］李吉林，汪開道，張錦霞，蔡懷禮，俞倫鵬.溫度計量［M］.北京：中國計量出版社，2006.

［3］田淑珍.工廠電氣控制設備及技能訓練［M］.北京：機械工業出版社，2008.

［4］吳志敏，陽勝峰.西門子PLC與變頻器、觸摸屏綜合應用教程［M］.北京：中國電力出版社，2010.

Application of Remote Monitoring System in the Production Process

HE Guan-Feng
（Guangdong Liansu Technology Industry Co.，Ltd.，Foshan Shunde Guangdong 528318，China）

Mixing，is a very important raw material processing link in the plastic products industry.At present，the control can be achieved in the domestic basically is the control of time or temperature control requirements，and finished on site.But the dust，high temperature，the operator in an environment of higher labor intensity.This article on how to realize the real-time data tracking，historic data in order to achieve the quality process analysis，so as to ensure the stable quality of products，complete automatic meter production，equipment protection，remote modification process parameters make analysis and research.

communication；text control；gateway；server；remote monitoring

TP391.8

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.046

1002-6673（2015）01-129-03

2014-11-13

何冠峰（1965-），男，廣西都安人，大學專科，自動化工程師。從事電氣遠程監控系統在生產過程中的應用工作。