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項目背景

在某知名汽車行業生產系統供應商的汽車變速箱產線中，每個機器人通過PLC 接受來自后端服務器的指令來驅動和控制機械手臂的運動，完成不同工作站位的組裝動作。同時，每個工作站位的PLC 連接HMI界面，除做人機溝通的界面外，HMI 同時連接服務器MES系統，對當前工作站進行排產，監控及作業手冊顯示。

面臨挑戰

由于客戶使用的PLC只支持Profinet協議，在系統控制層與執行層的交換機、協議網關、工業平板電腦等硬件設備都必須是支持Profinet協議的產品，客戶原先使用某公司傳統HMI設備連接PLC控制機械手臂進行操作。該HMI產品采用RISC架構，功能較為單一，可擴展性受限，且不支持定制要求，無法實現客戶當前重新設定頁面功能的需求。苦于市面上支持通過Profinet協議連接PLC的HMI設備只此一家，客戶幾乎沒有其他選擇。為實現可靈活開啟關閉聯網功能，客戶需要額外搭配一臺計算機來連接服務器端MES系統，以執行工位排產，監控以及作業指導的功能。整個系統操作負復雜，維護成本較高。

系統要求

1.     HMI軟件可客制化

2.     人機界面與顯示熒幕硬件整合

3.     支持Profinet、EtherNet/IP、SNMP和Modbus/TCP協議，可被NMS和SCADA系統監看設備狀態

4.     EMS level 3 保護

系統架構圖

方案設計

為滿足客戶定制開發軟件的需求，研華科技推薦PPC-3120S+WebAccess/HMI，其中PPC-3120S 是基于X86架構的硬件平臺一體機，通用性強同時具備較好的擴展功能（可以外接各種外設,例如：條碼槍 顯示器 打印機等等），并且可市面上大部分品牌的PLC 直接連接通訊 。與PPC-3120S搭配應用的研華Webacces/HMI人際界面軟件，不僅具備強大的圖形界面數據庫，可提供友好的易于整合的開發工具。最重要的是可以支持客戶需求的軟件定制，滿足客戶特殊化要求。另外PPC-3120S采用全平面觸摸屏設計，機身美觀，緊湊輕薄，適用于客戶現場多種安裝方式。同時兼具獨特的智能E-eye設計，可監測一體機各個接口正常與否狀態。

為實現PPC-3120S與客戶現有PLC設備的通訊，研華科技推薦EKI-5500/5600系列協議交換機+EKI-1221IEIMB和EKI-1221PNMB協議網關的解決方案。在此方案中EKI-5500/5600系列協議交換機,支持Profinet、EtherNet/IP和Modbus/TCP，提供跨協議通訊,實現設備、PLC、中控室等平臺系統間的有效溝通。EKI-1221IEIMB和EKI-1221PNMB協議網關設備,支持Modbus TCP to Profinet或EtherNet/IP, 提供協議轉換, 兼容現有設備,無需采購昂貴的新設備。

總結

在整套研華PPC-3120S+Webaccess/HMI + 協議交換機+協議網關的方案中，通過增加IE瀏覽器功能的客制化HMI軟件，PPC-3120S除了可以與PLC做通訊操作界面顯示外，也讓客戶實現可以通過IE在PPC-3120S上直接查看后臺服務器運行的MES 系統數據以及工位操作SOP。完美解決了將顯示當前工位作業SOP的顯示器與HMI界面進行整合需求，節約了客戶硬件成本同時實現工位空間布局優化。

關于研華 –研華科技是智能系統（Intelligent Systems）產業的領導廠商，以先進技術和可靠品質成為客戶值得信賴的國際品牌。自1983年成立至今，研華在全球擁有專職員工7,322名，分支機構遍及在21個國家、92個主要城市。其三大事業群組織專注于自動化市場、嵌入式電腦市場及智能服務市場，推出IPC+N+S戰略，為客戶提供工控自動化及嵌入式產品一體化解決方案及服務。研華以“智能地球的推手”為企業使命，并以“驅動智慧城市創新共建物聯產業典范”為目標，協助各產業加速其智能化經營，立志成為智能城市及物聯網領域中最具關鍵影響力的全球企業。