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　　王偉東 （1981-）

　　男，山東牟平人，學士學位，主要從事汽車行業自動化的研究、設計和調試工作及市政行業上位機組態軟件的應用研究和產品定義工作。

　　摘要：通過若干汽車廠的涂裝車間的工程實踐，詳細論述Kingview監控組態軟件在汽車涂裝車間監控的具體實現方法和前景。

　　關鍵詞：PMC；kingview；汽車；涂裝

　　Abstract: In this paper, the kingview configure system of paint shop is introduced through lots of project, and the implementation method and prospect of the system is elaborated in detail.

　　Key words: PMC; Kingview; Automobile; Paint

　　1  引言

　　PMC(Production monitor contro1)是現代化企業汽車管理中不可獲缺的一部分,將車間中的生產過程實時數據,生產統計數據有效整合,已經成為企業信息化解決方案中不可缺少的一環,作者結合近些年來的工程實踐經驗,并結合Kingview組態軟件強大技術上的優勢,闡述該組態軟件在汽車廠涂裝車間的解決方案。

　　2  應用背景

　　汽車行業的PMC(Production monitor contro1)監控系統的現場數據信息來源于車間的工業網絡，系統中包含了工業Ethemet技術、現場總線技術、AVI(Automtic Vehicle Identification)識別系統、ANDON信息管理系統以及HMI等技術。通過上述技術完成車間設備的工藝參數的采集、數據信息的傳輸、為企業實現完全信息化提供數據平臺。涂裝車間的PMC應用最為典型,涂裝車間一般分為三層空間，三層空間里安置了如下工藝設備：前處理設備；電泳設備(包括電泳周邊設備：純水設備、超濾設備和冷凍設備)；烘干設備；噴漆設備(包括噴漆周邊設備：集中供漆)；空調送排風；機械化運輸運系統。傳統意義上來講，如果每一個工段都設置操作維護人員，勢必給涂裝車間增加大幅的人力成本；如果不能及時的得到生產線目前的運行或者故障狀況，勢必增加維修時間，降低產量；如果不能給車間的管理人員及時提供產能信息，勢必增加管理人員的工作負擔，從而降低了工作效率。鑒于此，利用KINGVIEW軟件的強大的上位機監控功能，通過軟件組態，可將現場生產參數及狀態以畫面或文本方式顯示，提供管理人員現場的實時信息，并可提供數據存檔記錄功能，以供管理員分析生產工藝參數及確定現場故障的解決方案，目標是實現涂裝車間的無人化管理。

　　3  解決方案

　　3.1  網絡架構

　　典型的網絡系統結構圖如圖1所示。圖1 網絡系統結構圖該計算機中央監控系統配備了5臺監控計算機，

圖1  網絡架構

　　其中第一臺是數據采集站，作為I/O Server 專門負責現場數據采集（可接顯示終端），為了實現數據安全，兩臺I/O Server 采用雙機備份的方式，一臺設備發生故障并以毫秒級的速度切換到另一臺；第二臺是備份服務器，當其中一臺服務器發生故障時，自動切換到本臺服務器；第三臺是監控數據管理站，安裝KingHistorian數據庫軟件，主要功能為讀取I/O Server數據庫內的相關數據，加以處理后進行統計并保存；第四臺作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數據庫內的信息，建立顯示界面并對設備的運行狀況進行實時監視，統計報表；第五臺作PMC瀏覽器，作為客戶端，從I/O Server讀取數據庫內的信息，建立顯示界面并對設備的運行狀況進行實時監視，報警監控以及實時曲線的繪制。

　　3.2  現場數據采集途徑

　　Kingview為許多用戶假定系統在現場設有30個PLC站，通過插在PLC上的以太網模塊實現PLC之間的數據信息傳送和交換。現在以三菱Q系列PLC為例，進行闡述現場數據采集途徑。

　　現以三菱PLC為例來闡述。三菱PLC網絡：采用H網模塊組成PLC網絡，再根據車間工藝流程和生產控制要求以及現場位置情況，在中央控制室設立PLC主站，再通過PLC主站上的以太網模塊通過網絡交換機與計算機相連。現場PLC的需要監視的數據通過編制程序寫入三菱H網網絡元件中，網絡上的每一個站均能夠讀出網絡元件中的數值，中央監視計算機通過以太網卡、網絡交換機和中控室PLC(三菱H網控制站)上的以太網模塊聯接，數據交換在中央監視計算機與中控室PLC之間進行。

　　針對現場智能儀表，采取組建RS485網絡與中控室內KingI/O Server進行數據傳輸。Kinghistory 可對來自工業以態網上的其它計算機上的數據進行采集、保存，專門為管理人員提供信息接口。

　　3.3  PMC中央監控畫面內容

　　根據整個涂裝車間的工藝流程、工藝參數和監控要求，將畫面分為l1部分：(1)主畫面；(2)前處理設備；(3)電泳設備(包括電泳周邊設備：純水設備、超濾設備和冷凍設備)；(4)烘干設備；(5)噴漆設備(包括噴漆周邊設備：集中供漆)；(6)空調送排風；(7)機械化運輸運系統；(8)生產統計；(9)控制柜狀態；(10)報警匯總；（11）報表畫面。為了展示組態王強大的功能以及在汽車領域的優勢，本文著重闡述噴漆車間的若干典型的工藝流程。

　　3.3.1電泳工藝（如圖2所示）

圖2  電泳

　　按現場工件實際運行順序顯示出該設備的所有功能塊數據信息，如槽體液位、槽液溫度、室體的送排風運行狀況，該設備的報警信息，整個設備中的車體數量，以及一些相關設備的運行狀況。電泳設備布置圖，如圖3 所示，通過畫面監控，可以及時了解到電泳過車的全過程，對過車中的重點信息進行提示，電泳槽的液位、溫度、整流電源高壓段電壓、整流電源低壓段電壓，并可針對以上參數建立歷史記錄，為報表查詢提供數據。

圖3  電泳槽

　　3.3.2機械化運輸

　　根據設備的平面布置圖顯示滑橇輸送系統若干個區的單鏈、雙鏈、移行機、旋轉移行機、電動滾床、旋轉滾床、升降機各設備的運行狀態、運行狀態。一般的涂裝車間分三層標高，即需要做三幅監控畫面來顯示各層設備的狀態。涂裝車間機運系統一層布置圖，如圖4所示顯示出小修室、大返修路線、質量檢查等工位上設備的運行狀況和報警信息。

圖4   機械化運輸

　　3.3.3噴漆設備

　　噴漆設備(包括噴漆周邊設備：集中供漆)，此畫面顯示出噴漆室設備運行狀況，并動態顯示車體信息，并實時報警，如圖5所示。

圖5   噴漆設備

　　3.3.4烘干設備

　　根據設備的平面布置圖顯示該烘爐的工作狀況，天然氣的高壓、低壓、泄漏報警信息，焚燒爐的工作狀況，各區的風機運行狀況、設定溫度值、實際溫度值人口、出口門的狀態，在PLC中有信號的閥的運行狀況。烘干設備電泳烘爐畫面，如圖6所示。烘干設備電泳烘爐畫面密封膠、中面涂烘爐監控內容相同。

圖6   烘干設備

　　3.3.5生產統計

　　（1）班制統計

　　以天為單位顯示各班制的每小時生產量、工作時間計時、目標產量、實際產量、總的停機時間。

　　（2）班制統計

　　將整個車間按工藝流程分成9個連續的單元塊：前處理、前處理到電泳、電泳到電泳打磨、電泳打磨到密封、密封到中涂、中涂到中涂打磨、中涂打磨到面涂、面涂到精飾整理、精飾注蠟去總裝，顯示各塊的當前的車體數量，同時顯示電泳烘房、密封膠烘房、面涂烘房的當前車體數量、空橇當前數量。

　　3.3.6控制柜狀態

　　控制柜狀態顯示整個車間三菱H網系統里每個控制柜的工作狀態：自動、手動、報警，以及其下現場操作站的工作狀態。

　　3.3.7報警匯總

　　顯示整個車間設備的報警信號，如圖7所示。

圖7  報警信息表

　　3.3.8歷史曲線
　　
　　通過組態王的歷史趨勢曲線控件，如圖8所示，可方便的添加要顯示的歷史標簽，并且附加了一系列的擴展功能，無需二次開發編寫腳本，即可實現強大的數據趨勢顯示的能力，大大縮減了開發周期。

圖8   歷史曲線繪制

　　4  總結

　　涂裝車間監控系統所選擇的組態軟件要具備與各種專用設備及子系統的通信能力，功能盡可能完備可靠穩定, ,Kingview組態軟件具備上述能力。Kingview組態軟件成功的將涂裝車間的設備運行信息、機械化運行、生產統計信息通過網絡鏈接進行了有效的集成，促進了生產線的自動化運行和科學調度。為汽車制造企業的現代化工廠提供了先進的、實用的、可靠的自動化解決方案。