1 引言
隨著科技不斷的進步,工業(yè)設備的精度不斷提高,遠程集中控制應用愈發(fā)廣泛,監(jiān)控信息也越來越復雜。濟鋼120噸轉爐1#連鑄機1#切割車系統(tǒng)于2002年投產使用,采用的監(jiān)控系統(tǒng)為gega觸摸屏,隨著時間的推移,經常出現(xiàn)死機,操作不靈敏,無報警故障顯示,同時更換備件費用過高,備件不易購買等多種原因,造成原有的監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足生產的要求,2011年3月通過應用西門子自動化wincc視窗軟件,自主成功開發(fā)了切割車監(jiān)控系統(tǒng),滿足了生產需要,取得較好使用效果。
2 切割車系統(tǒng)構成
濟鋼120噸轉爐1#連鑄機1#切割車系統(tǒng)主要有大車行走部分,割槍切割部分,車體介質,測量部分等組成。切割車主要作用是將鑄機澆注出的鋼坯根據(jù)設定定尺進行切割,濟鋼120噸轉爐連鑄機設計定尺為6m~9m;切割速度為0~600mm/min;大車行走距離為0~10m;整個系統(tǒng)通過s7-300進行控制,通過profibus總線實現(xiàn)對4臺m440變頻器控制,通過cp模塊接入后部plc交換機實現(xiàn)連網及計算機二級控制。具體網絡如圖1所示。
3 監(jiān)控系統(tǒng)設計
3.1通訊配置
wincc為實現(xiàn)監(jiān)控畫面與硬件設備之間的通訊提供了多種通信協(xié)議供用戶選擇,這使得plc與上位機的連接變得更容易。切割車系統(tǒng)是采用工業(yè)以太網(industrial ethernet)接入s7-400plc(在鑄機系統(tǒng)中定義為后部輸出plc),s7-400通過工業(yè)以太網進入一級監(jiān)控畫面,原有觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)采用profibus網絡協(xié)議,考慮既能實現(xiàn)監(jiān)控功能,又能不因監(jiān)控系統(tǒng)故障導致整個系統(tǒng)癱瘓,決定通過s7-300cp模塊建立tcp/ip通訊協(xié)議的wincc監(jiān)控系統(tǒng)。具體配置wincc驅動程序中的系統(tǒng)參數(shù)和配置屬性即可實現(xiàn)連接。
3.2變量管理
由于原有監(jiān)控系統(tǒng)不支持變量導入導出功能,本項目首先將所用到的監(jiān)控信息收集到db表里,然后將db表通過excel進行格式整理,最后保存為*.csv的格式,最后通過wincc工具里的變量導入導出功能實現(xiàn)變量導入。該方法實現(xiàn)簡便且效率較高,一次可實現(xiàn)整個db表的導入,本項目主要涉及1386個變量。
3.3畫面組態(tài)
wincc可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理,操作畫面,監(jiān)視畫面,控制畫面,報警畫面,實施確實歷史,歷史趨勢曲線,打印報表及用戶歸檔等操作,為工業(yè)現(xiàn)場提供很好的可視化條件。通過ole對象和畫面窗口的工具,系統(tǒng)可以很好地實現(xiàn)圖像的整合處理以及實時數(shù)據(jù)的顯示。
本項目的上位機畫面共分為八個大部分,分別為操作預選擇部分,自動操作,手動操作,切割設備參數(shù),大車維護,割槍維護,輸入輸出接口,報警信息等。畫面分為三部分,畫面標題部分,畫面導航部分,畫面內容部分。舉例如圖2所示。
(1)畫面標題部分:畫面標題部分主要是包含用戶登陸,實時報警信息,logo,進入其他畫面授權等,用戶登陸包括操作權限和最高權限。
(2)畫面導航部分:畫面導航部分是實現(xiàn)畫面來回切換。導航部分的實現(xiàn)主要是依靠c語言程序實現(xiàn)的。具體程序以預選擇畫面為例:
#include”pdefap.h”voidonlbuttondown(char* lpszpicturename, char*
lpszobjectname, char* lpszpropertyname, uint nflags, int x, int y)
{
#pragma option(mbcs)
#define picnameinaction 預選擇畫面pdl
#define universal“newpdl3“
#define text“預選擇畫面”
setpicturename(lpszpicturename,
universal,picnameinaction);
setvisible(lpszpicturename,universal,1);
setpropchar(lpszpicturename,universal,“captiontext”text);
}
通過調用畫面名稱付給同一個畫面實現(xiàn)導航功能。
(3)畫面內容:主要是應用各種畫面工具實現(xiàn)對設備的速度,位置,狀態(tài),即時數(shù)值等進行監(jiān)控和反映。同時利用按鈕、開關、輸入輸出域、畫面工具等實現(xiàn)對控制指令的下達,同時反映反饋信息等。同時運用c程序和動態(tài)對話功能實現(xiàn)邏輯判斷,完成較復雜的指令傳遞和狀態(tài)顯示。
(4)報警畫面:消息系統(tǒng)中報警記錄環(huán)節(jié)的設計主要是為了給工作人員提供關于切割車工作狀態(tài)和設備故障的相關信息。報警頁面配置了需要顯示的信息,如日期、編號,錯誤點一級消息文本,供操作和維護人員查詢和記錄,同時保存歷史報警信息為以后故障分析做依據(jù)。
(5)趨勢曲線畫面:本項目沒有專門提供實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線窗口,主要在輸入輸出信息窗口中增加了趨勢曲線畫面,為了更好的對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行管理和記錄,我們設計了過程值歸檔功能。本項目中此功能主要是方便維護人員針對現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障獲得更多信息,建立一段時間的設備狀況,為了解設備和處理故障提供依據(jù),此方法靈活多變,可以隨時還能增加和減少需要的歸檔變量,實現(xiàn)趨勢記錄。
4 結束語
西門子wincc界面系統(tǒng)為操作人員提供了方便,直觀,形象的人及接口,通過基于wincc6.2的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)對1#切割車系統(tǒng)的全面監(jiān)控,監(jiān)控信息得到有效擴充,降低了原有系統(tǒng)中的故障點,同時增加了報警和趨勢畫面,更及時準確的反映設備的運行情況,為操作和維護提供了方便。自投用以來監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定,可靠。同時大大降低了原有觸摸屏設備更換帶來的成本增加,取得較好的經濟效益。
(轉載)