图5 总装系统主监控画面
对采集数据和监控生产的上位机,采用了服务器-客户机的模式,如图6所示,共有2台服务器和5台客户机,2台服务器互为冗余,选用的HP ProLiant DL服务器,安装了bbbbbbs2003 server standard版操作系统,WinCC安装的是6.0 SP4版本。5台客户机选用的是工业控制计算机,安装了bbbbbbs2000英文版操作系统,WinCC版本务器一样。选择这种方案主要是基于三方面的考虑。①可靠性高:互为冗余的服务器进行数据的定时同步,保证了数据的一致性和可靠性;②开发:这种模式只需开发一个服务器的程序即可,两台服务器互为备份程序一样,而客户端的PC*编写程序,只需通过工业以太网来访问服务器的程序即可,开发难度小而且;③:由于本项目通讯点多,采用其它方式购买授权的费用相对较高,这种模式客户机端只需128点的授权费用,这样总体费用大大降低。
图6 上位监控系统配置图
四、控制系统完成的功能
虽然本项目庞大,通讯点很多,但是各个子系统设备很大部分是相同,也具有一样的控制要求,因此我们将整个项目按照设备划分成的不同的功能组,这样可以增大一次开发的利用率,避免了重复开发,节省时间和成本。
1.升降机的控制
图7 升降机控制系统
如图7所示,升降机在高位时,电动锁紧器锁紧到位,升降机上滚床无撬体,上层滚床有撬体等待,撬体经确认与EMS上的电动小车所带车体相一致,上层滚床高速把撬体送到升降机的滚床上,经变速开关变为低速,行走至占位开关停止。电动定位器关闭到位,电动锁紧器松开到位,收到EMS空中自行电动小车允许接车信号,升降机低速升到接车位,待收到EMS空中自行电动小车允许升降机下降信号后,升降机高速下降至变速开关变为低速,低速下降到到位开关停止。电动定位器打开到位,待条件允许,升降机上滚床高速把撬体送到板式链的滚床。升降机高速上升至变速开关变为低速,低速上升到到位开关停止,执行完一次循环。
2.举升台的控制
举升台在高位,下层滚床无撬体占位,上滚床高速把撬体送到下层滚床,经变速开关变为低速,行走至占位开关停止;举升台在高位,下层滚床占位停止,电动定位器关闭到位,车体检测开关检测撬体上无车体,发出允许涂装送车信号,当车体检测开关检测撬体上有车体,收到涂装送车完毕信号,允许送车,即举升台在低位,停止器再关闭到位,举升台在下降到位。撬体被链式移行机送到停止器,占位开关同时占位,举升台把撬体举升高位,同时举升台举升到高位,下层滚床等待接撬体,执行完一次循环。
3.总装门线升降机、停止器、推车机的控制
图8 升降机、停止器和推车机的控制
如图8所示,停止器ST01占位,停止器ST02没占位,1#升降机在高位,停止器ST02占位与ST01占位之间没有移动的吊具,停止器ST01打开到位,推车机T01由慢-快-慢把吊具推至ST02占位,停止器ST02占位延时1秒,推车机T01由慢-快-慢退回到位,1#升降机由慢-快-慢下降到位,等装完车门,经工位工人确认后,1#升降机由慢-快-慢上升到位,停止器ST02允许进车,停止器ST01与ST02同时打开到位,推车机T01由慢-快-慢把吊具从ST02推出,把吊具从ST01推至ST02占位,停止器ST02占位延时1秒,推车机T01由慢-快-慢退回到位,1#升降机下降,执行完一次循环。应注意的是:升降机不在上升到位,停止器ST01/ST02必须在关闭到位,推车机必须在后退到位,否则立即停线。
升降机的自动控制是项目中的难点,主要是因为升降机的自动控制如果故障就有可能将设备以及车体损坏,对一次调试成功的要求很高。升降机虽然有硬件保护措施,需要特定条件,比如升降机只有在失电后,抱闸将会抱死,因此对于升降机控制程序的编写需要反复修改,模拟试验,才能保证调试中的,不会出安全事故。
五、总结与评价
该项目于2006年4月份进厂调试,7月份调试结束。通过对厂方操作员工进行相应的培训,熟练掌握了操作技能后,他们给出了很好的评价:
1.该项目提高了生产效率和管理质量,显著提高了工艺水平,改善了生产环境,减轻了劳动强度,增加了企业的效益。
2.提高了生产的安全性,减少了事故的发生,由于该项目方案中对生产安全相当重视,设有很多急停按钮,在编写程序中,对重要设备有多重保护,从而保证了设备、人身的安全。
3.加大了设备可靠性,safety模块的使用对设备的输入输出点都是双重对比的,保证每个点的信号都是真实可靠,设备的故障率降低了,生产的安全性就提高了。
六、应用体会
1.Integra标准的应用较大的提高了效率,它规定了从画图、硬件、软件和培训。这就保证了工程进度不会因为人员的调整而影响,而且这种标准也比较适用大的项目,这样可以将项目细化,大家分工合作,因为所有的工作都是遵从标准,内容格式以及应用符号都是通用的,BBDC能在很短的时间完成开发调试,很大的部分归功于IntegraBBDC标准的应用。
2.自动化编程,由于该项目信号点多,WinCC程序的开发工作量大,而且有很多还是重复的工作,这种情况下,使用Excel表格将一些变量信息以及对象的属性编辑,通过WinCC中的VBA功能编程实现编辑大量的画面和对象,大大的提高了工作效率,而且将一些重要信息备份,也便于后期的维护。
3.Safety技术的应用,较大的提高了整个系统的可靠性,Safety模块保了输入输出信号的可靠性,设备的安全性提高了,控制系统性能相应的改善了。