中控系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

1、中控系統(tǒng)功能規(guī)范一、中控系統(tǒng)架構(gòu)中控系統(tǒng)架構(gòu)如下圖hi 4系磁莒看JF7 f (IiHirJlf車間的耳和viwrrm卩“七苓心SS也靜梵巴電叭.卜哄畢24建扈豈欄逛陰計嘰屯址x*耳但玉纜屆中控臺中控系統(tǒng)的服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)與現(xiàn)場的PLC的通訊，為了最大程度上保證以太網(wǎng)通訊的可靠性，在設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層使用了光纖環(huán)網(wǎng)，保證了在某一點網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下仍能保證整個網(wǎng)絡(luò)的正 常通訊。中控系統(tǒng)采用西門子公司的 WINOS態(tài)軟件建立，它是西門子最 經(jīng)典的過程監(jiān)視系統(tǒng)，業(yè)已成為市場的領(lǐng)導(dǎo)者，乃至業(yè)界遵循的標(biāo)準(zhǔn)。 WinCCE為工業(yè)領(lǐng)域提供完備的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA功能，涵蓋 單用戶系統(tǒng)直到支持冗余

2、服務(wù)器和遠(yuǎn)程 Web服務(wù)器解決方案的多用 戶系統(tǒng)。SIMATIC WinC支持OPC、議，并支持VBS,C語言腳本編程，具有良好的開放性和靈活性。二.中控系統(tǒng)的功能2.1設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控中控系統(tǒng)的服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)場全部輸送設(shè)備的PLC的通訊，實現(xiàn)對總裝車間內(nèi)所有輸送設(shè)備、工藝設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況進(jìn) 行實時地數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控，能 動態(tài)顯示生產(chǎn)線工藝流程圖，并能在 流程圖上選擇彈出多級詳圖；動態(tài)顯示各種信號的狀態(tài)，并通過不同顏色、圖形實時生動地表示出來。系統(tǒng)對生產(chǎn)線的停線的原因及停線的時間、 時長、頻率等進(jìn)行統(tǒng)計，并將生產(chǎn)線停線的數(shù)據(jù)通過 0P協(xié)議向ME系統(tǒng)開放，ME系統(tǒng)對 停線的原因作出分析后，

3、將分析報告提供給生產(chǎn)決策者，便于生產(chǎn)決策者根據(jù)數(shù)據(jù)追查停線原因，并對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化吉利春曉汽車總裝自動化輸送線IIL=r Tid*:1:吉利春曉總薛間輸時門線nWMMOkMHfaHMMiiri.Hr*aiaBbm* mMi V2.2 故障診斷功能系統(tǒng)讀取現(xiàn)場設(shè)備傳感器的信號狀態(tài)和變頻器的狀態(tài)信息后通 過程序運算判斷設(shè)備是否處在正常狀態(tài)， 如果設(shè)備處在故障狀態(tài)立刻 控制設(shè)備停止運行，并通過聲光報警的方式指示故障發(fā)生的區(qū)域及位 置，故障的詳細(xì)信息顯示在現(xiàn)場人機(jī)界面及中控系統(tǒng)的監(jiān)控電腦顯示 屏上，指導(dǎo)維修人員排除故障。系統(tǒng)將報警數(shù)據(jù)按照報警組、報警時 間、報警狀態(tài)存儲到相應(yīng)的報警數(shù)據(jù)庫中。 并可以

4、統(tǒng)計每種故障發(fā)生 的時間及發(fā)生的頻率。當(dāng)報警復(fù)位時，系統(tǒng)也將復(fù)位信息存入報警數(shù) 據(jù)庫。必要時可將歸檔的報警數(shù)據(jù)生成報表， 便于維修人員明確故障 發(fā)生的原因及易發(fā)生故障的設(shè)備。疆割剽吉利臨?？傃b車間諭盜-全局報警畫面如2/2衛(wèi)鐘xra(ij j Jua 一芒占夕蟲歯tkr券云圭岐*1直護(hù)卻st.克m徑性引攔璋氓 arts云琵壬召筋二說 衛(wèi)亓亦奔吃標(biāo)寸 昶吉于空圭空咗芝 =S St? MF咗 加義禪st籽折 匸一我冠戈看標(biāo)壬 怔一靈齊賢嚳恒云 TT rr=：TSil-afeKM 卜l十弔斗淖M吟出 屈或示itE何詰 |h.亡己工三2H； xSti?-i5FD；SSfc5fi |云：議亍弓二曇*審

5、小 ir r l-?-.-7L二云硏二土才=逅 區(qū)珈語時耳表就味言曲識 |FO蟲flfM 學(xué) ra：#?r*=i* 冋；忠就1工堺話 卜-去丸牙豈二亍竝 |尿老競對力丑|乂-亠乂好躋rwwi廉很Sffl p!過炮剝査回是隸2.3對生產(chǎn)線運行狀態(tài)的控制在中控室可以對全系統(tǒng)被控設(shè)備進(jìn)行在線實時控制中控系統(tǒng)可以控制設(shè)備的啟動、停止，系統(tǒng)可以單獨控制每套設(shè) 備的啟動停止，也可以一鍵啟動、停止整個車間內(nèi)的所有設(shè)備書典登吉利春曉總裝車闔綸送線全局控制畫面 2015/S/3 10： 19:39 顯示曲用戶在不同的階段對生產(chǎn)節(jié)拍有不同的需求，用戶無需具體去了解生產(chǎn)線的運行速度，只需要根據(jù)要求輸入生產(chǎn)節(jié)拍的數(shù)值

6、， 系統(tǒng)自動調(diào)整生產(chǎn)線的運行速度，以確保整個總裝車間生產(chǎn)線的運行速度滿足用戶對于生產(chǎn)節(jié)拍的要求2.4與ME系統(tǒng)的接口241設(shè)備狀態(tài)信息的傳送中控系統(tǒng)對生產(chǎn)線的停線的原因及停線的時間、時長、頻率等進(jìn)行統(tǒng)計，并將生產(chǎn)線停線的數(shù)據(jù)通過 0P協(xié)議向ME系統(tǒng)開放，MES系統(tǒng)對停線的原因作出分析后，將分析報告提供給生產(chǎn)決策者，便于生產(chǎn)決策者根據(jù)數(shù)據(jù)追查停線原因，并對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化ANDON物料停錢OANDON質(zhì)量停綾OANDON停停線OCOD時廠分1秒KBL14UflTilK9tir QDHU41M1EK型時D 0分加秒ODO時00分00秒RQ弘J皿分JCI秒000時00分0Q秒0皿時0。分00秒內(nèi)飾2

7、線停線原因 停線時間寮計ANHON物料停統(tǒng)OANIKIN痕量停線OANDONS停停線O作昱停越時間記錄內(nèi)飾線總停戲時間I J.Q IF . I / JJ flPBS3!樂停純中控系統(tǒng)對引起設(shè)備停線的故障進(jìn)行統(tǒng)計，并將這些故障通過OPC存儲逍出口言號PE&牛強(qiáng)區(qū)卜弋機(jī)垃王的1鳩壯諾協(xié)議向ME系統(tǒng)開放，便于ME系統(tǒng)實時讀取設(shè)備的故障狀態(tài)并統(tǒng)計停 線發(fā)生的原因242車身過點信息的監(jiān)控與傳送AVI系統(tǒng)通過設(shè)在各條生產(chǎn)線上的RFID賣取點自動讀取信息標(biāo)簽收 集當(dāng)前正在通過該讀取點的車身的類型、VIN號、訂單號等車身信息， 中控系統(tǒng)實時讀取這些信息后將信息存入本地數(shù)據(jù)庫，并記錄下這臺 車身經(jīng)過RFID賣取

8、點的時間，同時將車身的類型、 VIN號、訂單號等 車身信息以及經(jīng)過RFID賣取點的時間寫入ME系統(tǒng)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中，協(xié)助ME系統(tǒng)完成生產(chǎn)管理中所必需的信息收集環(huán)節(jié)PIX順宇出布信號 Tt-人車誦酉m土二三世勺3囲出車通道上磁車13存補(bǔ)遇信號 手動逞畫信號 丄位柳紿退回出車仁m 工耳睡回出牟OK 遽園出車上回j或卜理UIC 皿進(jìn)逅回唯苗好 快連道返回入道出車信尋 手勁逅回人牟0號 謀回人車上頤；!卜理門K上曲磁世卒申乂心00。分鐘243生產(chǎn)訂單的讀取 中控系統(tǒng)自動讀取存儲于ME服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫內(nèi)的訂單信息及訂單的優(yōu)先級，并根據(jù)訂單的優(yōu)先級自動控制車身按生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)所需 要的順序進(jìn)入總裝車間生

9、產(chǎn)線，系統(tǒng)對車身序列的計算可根據(jù)需要設(shè) 置多種算法，根據(jù)不同需要采用不同的算法計算生產(chǎn)序列， 這樣最大程度上保證了生產(chǎn)的靈活性。 : i i i N :i- i -r- i- i- :亍訂：？：三.中控系統(tǒng)的安全性3.1中控系統(tǒng)服務(wù)器與設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)的通訊和中控系統(tǒng)服務(wù)器與MES系統(tǒng)服務(wù)器的通訊使用兩塊網(wǎng)卡分別進(jìn)行， 從物理層實現(xiàn)了設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的完全隔離，使外部網(wǎng)絡(luò)無法直接訪問現(xiàn)場設(shè)備， 避免因 外部網(wǎng)絡(luò)攻擊或因IP地址沖突造成設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)通訊癱瘓。 MES服務(wù) 器與中控系統(tǒng)服務(wù)器通訊時也只能通過OPC協(xié)議訪問到位于中控系統(tǒng)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，而無法直接訪問到現(xiàn)場設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，最大程度上保證

10、了現(xiàn)場設(shè)備運行的安全和穩(wěn)定性。3.2在WinCC用戶管理中集中管理用戶、用戶組和權(quán)限。訪問保護(hù) 用于控制對運行系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問。此功能將防止應(yīng)用程序進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的操作。 在項目創(chuàng)建期間，與安全相關(guān)的操作已限 制為特定的用戶組。 為此，需要設(shè)置擁有特有訪問權(quán)（即所謂的權(quán) 限）的用戶和用戶組。然后組態(tài)操作安全相關(guān)的對象所需的權(quán)限。例如，操作員僅對特定的操作員控件具有訪問權(quán)限，調(diào)試人員在運行 系統(tǒng)中具有無限制的權(quán)限。liMXMMWr. Fc-riHianKM言匸噩3憂口H| Uw、 懈用尸俎ffl套嫁孃號 且示$稱Password aging注HFmffimmiiiVISA 坦 用戶 ta_

11、i 二 q ta_iAdmirM $tretor group 1 US52Programmer3Commissioner4Opurxor5麗時可Qa權(quán)限己倉用含除顯示老稱編號注弭oQ3w 作.sWSIT用戸釜if1檯祝用戶爸IT在訝行不統(tǒng)oJtt觀jue2濫r權(quán)限.a|回n是改*方斂逓記最?5K方如令3eeamra5d鼻改 ia-2ex6ah 可燈ANDO系統(tǒng)功能規(guī)范ANDO系 統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)ANDO系統(tǒng)的總體設(shè)計分為3層，即監(jiān)控管理層、設(shè)備控制層和執(zhí) 行層。監(jiān)控管理層與設(shè)備控制層和執(zhí)行層中的看板等執(zhí)行元件的通訊采 用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，為了保證通訊的可靠性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了光 纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)。監(jiān)控管理

12、層的功能由車間中控系統(tǒng)完成，中控系統(tǒng)設(shè)置有專門的ANDO系統(tǒng)服務(wù)器，ANDO系統(tǒng)服務(wù)器的主要功能是與ANDON 系統(tǒng)PLC進(jìn)行通訊，實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化實時刷 新數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記錄入中控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫后實時的發(fā)布給現(xiàn)場的 ANDON 看板等顯示設(shè)備。設(shè)備控制層主要由ANDO系統(tǒng)PLC和現(xiàn)場的遠(yuǎn)程10站組成，ANDON 系統(tǒng)PLC和現(xiàn)場的遠(yuǎn)程IO站之間的通訊采用PROFIBUS-D或者PROFINE現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場拉繩開關(guān)、急停按鈕的狀態(tài)收 集和工位柱燈的狀態(tài)控制。執(zhí)行層包括現(xiàn)場的拉繩開關(guān)、急停按鈕、工位柱燈、 ANDO看板等 設(shè)備。二、ANDO系統(tǒng)功能描述2.1 工位管理呼

13、叫 設(shè)備求援呼叫：設(shè)備出現(xiàn)故障時，工人按下設(shè)備求援按鈕，相應(yīng)工位 的紅色柱燈閃爍， 相應(yīng)工段的音樂報警器播放特定音樂， 提示本工段 出現(xiàn)設(shè)備求援，中控系統(tǒng)采集到這個求援信息后立即將信息發(fā)布到 ANDO看板上，ANDO系統(tǒng)立即向機(jī)運系統(tǒng)發(fā)出生產(chǎn)線停線信號， 通知 相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)人員到現(xiàn)場處理問題。 問題處理完畢后， 復(fù)位設(shè)備求 援按鈕，并按下復(fù)位按鈕后，設(shè)備求援呼叫解除。物料求援呼叫： 當(dāng)工位發(fā)生某種物料短缺時， 工人拉下本工位物料求 援拉繩， 相應(yīng)工位的物料求援柱燈閃爍， 相應(yīng)工段的音樂報警器播放 特定音樂， 提示本工段出現(xiàn)物料求援， 中控系統(tǒng)采集到這個求援信息 后立即將信息發(fā)布到ANDO看板

14、上，通知相應(yīng)的人員到現(xiàn)場處理問題。 如缺料問題在車輛到達(dá)FPSW得到解決，再次拉下本工位物料求援拉 繩，物料求援呼叫被復(fù)位，如車輛到達(dá) FPS可題仍未得到解決，生產(chǎn) 線停止運轉(zhuǎn)， 相應(yīng)工段的音樂報警器播放工段停線特定音樂， 直到問 題解決后，按下物料求援復(fù)位按鈕，物料求援呼叫被解除。 質(zhì)量求援呼叫：當(dāng)工人發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷等與產(chǎn)品制造、 質(zhì)量有關(guān)的問題， 工人拉下本工位質(zhì)量求援拉繩， 相應(yīng)工位的質(zhì)量求援柱燈閃爍， 相應(yīng) 工段的音樂報警器播放特定音樂， 提示本工段出現(xiàn)物料求援， 中控系 統(tǒng)采集到這個求援信息后立即將信息發(fā)布到 ANDO看板上，通知相應(yīng) 的人員到現(xiàn)場處理問題。如質(zhì)量問題在車輛到達(dá) FPS

15、前得到解決，再 次拉下本工位質(zhì)量求援拉繩，質(zhì)量求援呼叫被復(fù)位，如車輛到達(dá) FPS 問題仍未得到解決， 生產(chǎn)線停止運轉(zhuǎn)， 相應(yīng)工段的音樂報警器播放工 段停線特定音樂，直到問題解決后，按下質(zhì)量求援復(fù)位按鈕，質(zhì)量求 援呼叫才被解除。2.2 產(chǎn)量管理 每條生產(chǎn)線的下線點設(shè)置產(chǎn)量統(tǒng)計感應(yīng)開關(guān)，每下線 1臺車后，本生 產(chǎn)線下線車總數(shù)增加1臺，每條生產(chǎn)線的ANDO看板上顯示本生產(chǎn)線的2.3 停線管理2.3.1 求援停線：某個工位因某種原因無法完成本工位操作發(fā)出求援需要生產(chǎn)線停止運行時，ANDO系統(tǒng)能夠通過與生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的聯(lián) 鎖信號控制生產(chǎn)線立即停止運行。工作完成復(fù)位本次求援后， ANDON 系統(tǒng)要求停線的

16、信號解除，生產(chǎn)線重新開始運行。2.3.2 計劃停線： 按照生產(chǎn)計劃停線， 如達(dá)到產(chǎn)量后停線以及休息時 間停線等。233停線信息統(tǒng)計：ANDON統(tǒng)在每次求援發(fā)生和解除時都將求援 位置、原因、時間記錄入中控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并將求援發(fā)生的原因、時 間長短等分類別進(jìn)行統(tǒng)計分析，并可以將這些數(shù)據(jù)生成報表。2.4 生產(chǎn)計劃管理241 ANDON系統(tǒng)中可以配置車間每個班組的上班、下班、休息、吃飯等時間安排，當(dāng)預(yù)定時間到達(dá)時，特定音樂響起，ANDO系統(tǒng)看板 上有相應(yīng)的顯示，提示員工進(jìn)行相應(yīng)的活動。2.4.2 ANDO系統(tǒng)可以從ME系統(tǒng)中讀取當(dāng)日或一周的生產(chǎn)計劃，通過 生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，實時計算出生產(chǎn)

17、計劃的執(zhí)行進(jìn)度 以及生產(chǎn)效率，并通過ANDOS統(tǒng)看板顯示這些信息。內(nèi)飾:L線00工位左側(cè)求助！ 00工位右側(cè)求助！00急停！00工位左側(cè)缺料！ 0()工位右側(cè)缺科！irHJlf 0000上線0000下線0000停線00 M| 00分00杪1L 1FL 8L 8R 15L 15R 2L 2R 9L 9R 1L 16R 3L 3R 10L 10R 17L 17R 4L * 4R 11L 11R 18L 18R 5L 5R12L 12R 19L 19R 6L 6R 13L 13R 20L 2OR 九 7R14L 14R AVI系統(tǒng)功能規(guī)范.AVI系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)AVI梟統(tǒng)操怦站A譏系統(tǒng)務(wù)器T業(yè)以？農(nóng)阿7

18、 “ 光冊網(wǎng)交換機(jī)荒奸環(huán)網(wǎng)彌機(jī)比殲環(huán)網(wǎng)交張機(jī)I光肝殲哌換機(jī)kJ U U 厶 kJ 丄業(yè)以農(nóng)網(wǎng)1111PROHNET 現(xiàn)RHT7HMUS 廊車身抹劌涪息RHD諫弓為RHDi垢爲(wèi)AVI系統(tǒng)服務(wù)器及系統(tǒng)操作站與AVI系統(tǒng)PLC之間的網(wǎng)絡(luò)通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，為了保證通訊的可靠性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)。AVI系統(tǒng)PLC與RFID讀寫器及HMI操作站之間通訊采 用PROFINE現(xiàn)場總線，保證車身信息讀寫的實時性和可靠性。AVI系統(tǒng)功能描述 1. RFID讀寫器讀取到車身信息后，AVI系統(tǒng)服務(wù)器實時將車身信息 存儲到 AVI 數(shù)據(jù)庫中，根據(jù) RFID 站點所處的位置實時更新 RFID 站點所在生產(chǎn)線的車身信息隊列， 并車身信息隊列實時顯示在 AVI 系統(tǒng)操作站上，供操作人員隨時查詢特定車身所處的位置。2.3.