某洗護用品生產(chǎn)線的上位機監(jiān)控系統(tǒng)設計

李善香 廣東省汕頭市澄海職業(yè)技術學校

某洗護用品生產(chǎn)線的上位機監(jiān)控系統(tǒng)設計

李善香 廣東省汕頭市澄海職業(yè)技術學校

本文主要介紹利用世紀星工控組態(tài)軟件開發(fā)某洗護用品生產(chǎn)線的上位機監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)其生產(chǎn)工藝流程的要求，其生產(chǎn)線上位機監(jiān)控系統(tǒng)利用世紀星工控組態(tài)軟件進行設計相關方案，用工控機及組態(tài)軟件編輯界面組成上位機，并與設計下位機PLC程序進行通訊，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)線系統(tǒng)的實時監(jiān)控、計算機強制控制、報表顯示和數(shù)據(jù)存儲等功能，具有良好的實際應用價值。

上位機 生產(chǎn) 動態(tài) 自動

1 引言

隨著工業(yè)自動化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設計問題。從20世紀60年代，計算機就開始涉足工業(yè)過程控制，但由于計算機技術人員缺乏工廠儀表和工業(yè)過程的知識，導致計算機工業(yè)過程控制系統(tǒng)在各行業(yè)的推廣速度比較緩慢。直到20世紀70年代，微處理器的出現(xiàn)，才促進計算機控制技術走向成熟。而隨后的20年間，DCS（Distributed Control System,集散式控制系統(tǒng)）及其計算機控制技術日趨成熟，并得到廣泛應用。組態(tài)軟件（亦稱為監(jiān)控組態(tài)軟件或工控組態(tài)軟件）就是伴隨著DCS的出現(xiàn)逐漸被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術人員所熟悉。因其有數(shù)據(jù)采集和輸出、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示和保存等幾個典型的特點，從而在工業(yè)生產(chǎn)控制過程中展現(xiàn)出了廣闊的應用前景。

圖1 操作員登錄界面

圖2 實時報警界面

2 世紀星組態(tài)軟件介紹

《世紀星組態(tài)軟件》是在PC機上開發(fā)的智能型人機接口軟件系統(tǒng)，運行于Windows 98/2000/NT/ XP/WINDOWS7操作系統(tǒng)平臺，充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學易用的特點。它比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，并且可以利用PC機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)。世紀星組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng)是其應用程序的集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)者在這個環(huán)境中完成工況畫面的設計、數(shù)據(jù)庫定義、動畫連接、設備安裝、命令語言編寫等。開發(fā)系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，對應于控制對象的特性，對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作方法。

3 某洗護用品生產(chǎn)線上位機設計

3.1 某洗護用品生產(chǎn)線的操作流程

圖3 工程配方界面

圖4 組態(tài)報表界面

根據(jù)某洗護用品生產(chǎn)線的要求，操作人員對上位機的操作順序為：管理員登陸—輸入操作員序號—選擇班次—選擇本班次生產(chǎn)的洗護用品種類—輸入對應的配料序號。接著整個組態(tài)系統(tǒng)就可以開始監(jiān)測了，否則，系統(tǒng)不會進行實時的監(jiān)測，只能靠外圍手動進行拌和。

3.1.1 操作員登陸

本系統(tǒng)操作員登陸采用第3方控件的形式進行，系統(tǒng)選擇ACCESS作為第3方控件進行調(diào)用，先做2個內(nèi)存整數(shù)變量（連接句柄、語句句柄）作為調(diào)用，將其最大值設成1e+009。并且在組態(tài)系統(tǒng)中可以進行操作員的查詢，刪除，添加等操作，界面如圖1所示。

3.1.2 報警窗口

本系統(tǒng)采用的是實時報警窗口，既在設定變量時設定變量的上下限報警值，當拌和系統(tǒng)運做時，便會實時讀取外面秤與PLC送來的值，并檢測是否與所設定的報警值相符，如果超過上下限報警值，則會自動報警，操作員聽到報警后，須將報警解除，方可繼續(xù)工作。其報警窗口如圖2所示。

3.1.3 工程配方管理

本系統(tǒng)一共應用到的工程配方有3個（當前產(chǎn)品設定值、香精桶條形碼、TJ_3線稱量與拌和條形碼/ TJ_4線稱量與拌和條形碼）。

在工程管理器中選“工程配方管理”選項—單擊“新建”圖標，彈出“新建工程配方”對話框—輸入配方名后單擊“確定”按鈕，彈出“工程配方定義”對話框。工程管理器中的工程配方定義模板生成工程配方模板文件的方法方便而簡單，只需要在相應表格中填入項目名、變量類型、變量名、配方值即可自動創(chuàng)建.csv格式的工程配方模板文件。在工程配方設定好后，每當系統(tǒng)調(diào)用時，都會自動改變。圖3為當前產(chǎn)品設定值的部分工程配方。

3.1.4 組態(tài)報表的打印

本系統(tǒng)使用的報表模板是類似于Excel的系統(tǒng)自帶的.csv報表形式，世紀星的報表功能非常強大。按照寶潔公司的要求，報表要按照一定的格式打印出來，這也是我們最后選擇世紀星組態(tài)的一個原因。

在世紀星的開發(fā)系統(tǒng)中，選擇“文件→組態(tài)報表模板”，彈出編輯組態(tài)報表模板對話框，世紀星組態(tài)報表模板的使用方法有些類似電子表格，每個單元用所在的行列數(shù)唯一標識，行用1、2、3...100等標識，缺省最大行數(shù)為100，可增加行、列用A、B、C、...Z等標識，缺省最大列到Z，可增加列，增加后的列用AA、AB、AC...等標識。要在某單元中輸入數(shù)據(jù)，應用鼠標左鍵雙擊該單元，單擊選擇變量按鈕，在變量列表中選中某變量后按“確定”或用鼠標左鍵雙擊要選擇的變量，格式模板中的該單元格中會有“@變量名”字樣，在世紀星運行系統(tǒng)中的組態(tài)報表中可得到該變量的實時數(shù)據(jù)。其運行后報表的存儲方式如圖4所示。

3.1.5 畫面連接

本系統(tǒng)中，畫面與畫面之間的連接，畫面與設備間的連接相當多，可以用（ShowWindow）等命令進行連接，圖5為工藝流程的動畫連接，從該連接能很直觀的看到外圍設備的運行情況，并進行監(jiān)控。

4 結束語

經(jīng)仿真操作及現(xiàn)場操作運行，發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)能較好地針對工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的需要，實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)督、控制及報警等功能，使操作人員通過現(xiàn)場的計算機，就可以了解、控制、處理工業(yè)現(xiàn)場的狀況。因而本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

①層次清楚。整個系統(tǒng)以組態(tài)軟件的兩大結構為核心，對組成開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境的三大模塊庫的開發(fā)、設計進行詳細闡述，分別給出了組態(tài)軟件與外部設備（3個表計與一個PLC）之間的通信，保證了本系統(tǒng)的監(jiān)控性。

②良好的人機界面。此人機界面能體現(xiàn)出監(jiān)控對象的動態(tài)變化，監(jiān)控界面直觀形象。

③統(tǒng)一性。本套系統(tǒng)與寶潔之前所做的系統(tǒng)相符合，使操作人員能更快的熟悉并應用本套系統(tǒng)，無須再經(jīng)過培訓。

[1]王亞民等.組態(tài)軟件設計與開發(fā),第一版,西安電子科技大學出版社,2003年

[2]胡武.計算機監(jiān)控軟件中實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研制,測控技術,2000年