組態(tài)軟件在配方管理中應(yīng)用探究

1、組態(tài)軟件在配方管理中應(yīng)用探究摘要：隨著自動化技術(shù)的日益發(fā)展，其在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué) 發(fā)展中的關(guān)鍵作用也越來越凸現(xiàn)。本文首先對組態(tài)軟件的背 景、發(fā)展現(xiàn)狀和組態(tài)軟件的基本組成、特點及組態(tài)軟件基本 功能進(jìn)行了較全面的闡述。通過分析，肯定了組態(tài)軟件作為 配方管理控制系統(tǒng)編程工具的意義。其次介紹了本文采用的 組態(tài)軟件一一“組態(tài)王”與數(shù)據(jù)庫的連接、配方數(shù)據(jù)庫的設(shè) 計實現(xiàn)以及組態(tài)王對數(shù)據(jù)庫的操作、自動控制的要求等內(nèi) 容。最后，本文簡要介紹了 “組態(tài)王”在玻璃纖維浸潤劑的 配制過程監(jiān)控中的應(yīng)用，同時就組態(tài)軟件在生產(chǎn)過程控制中 的應(yīng)用給出了設(shè)想和展望。關(guān)鍵詞：配方管理 組態(tài)軟件 數(shù)據(jù)庫1、引言組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采

2、集與過程控制的專用軟件，它 們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使 用靈活的組態(tài)方式，為生產(chǎn)企業(yè)的配方管理提供快速構(gòu)建工 業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。其功能 完備的人機對話界面更便于快捷地把整個生產(chǎn)過程構(gòu)成監(jiān) 控畫面，以動畫形式顯示各個設(shè)備的狀態(tài)。其強大的通訊能 力、豐富的設(shè)備驅(qū)動程序以及良好的安全、報警性能得到了 工業(yè)過程控制的一致好評1 o本題主要研究利用組態(tài)軟件“組態(tài)王”與microsoft access數(shù)據(jù)庫管理軟件，完成玻璃纖維浸潤劑的計算機配方 管理和生產(chǎn)設(shè)置。并結(jié)合下位機plc的控制功能，實現(xiàn)配制 過程的自動監(jiān)控。本課題的研究對于工業(yè)自動化生產(chǎn)過程

3、控 制，尤其是生產(chǎn)配方在數(shù)據(jù)庫中的存儲、修改、調(diào)用、查看 等功能的實現(xiàn)和配方制備信息的下載、管理以及操作人員、 生產(chǎn)調(diào)度人員對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控具有一定的現(xiàn)實意義， 能夠為生產(chǎn)企業(yè)在配方管理上提供可靠的實驗依據(jù)。2、組態(tài)王及其與數(shù)據(jù)庫的連接2. 1組態(tài)王的概述組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融合過程控 制設(shè)計、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個企業(yè)內(nèi) 部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實現(xiàn)最 優(yōu)化管理。它基于microsoft windows xp/nt/2000操作系 統(tǒng)，用戶在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)所有層次的各個位置上都可以及時獲得 系統(tǒng)的實時信息2。2. 2組態(tài)王軟件的組成組態(tài)王

4、軟件包由工程管理器、工程瀏覽器、畫面運行系 統(tǒng)三大部分組成。其中，工程管理器用于新建工程、工程管 理等。工程瀏覽器內(nèi)嵌畫面開發(fā)系統(tǒng)，即組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)3。工程瀏覽器和畫面運行系統(tǒng)是各自獨立的windows應(yīng) 用程序，均可單獨使用；兩者又相互依存，在工程瀏覽器的 畫面開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在畫面運行 (touchview)運行環(huán)境中才能運行。3、配方下載與配制管理3. 1組態(tài)王與plc的通訊組態(tài)王設(shè)備管理中的邏輯設(shè)備分為dde設(shè)備、板卡類設(shè) 備(即總線型設(shè)備)、串口類設(shè)備、人機界面卡、網(wǎng)絡(luò)模塊, 工程人員根據(jù)自己的實際情況通過組態(tài)王的設(shè)備管理功能 來配置定義組態(tài)王與plc的連接4。3

5、.2生產(chǎn)任務(wù)管理在進(jìn)行這項工作之前，首先需要對控制對象和控制任務(wù) 進(jìn)行統(tǒng)計和分析。本系統(tǒng)需要配置如下的不同性質(zhì)的i/o點: 模擬量輸入、開關(guān)量輸入、開關(guān)量的輸出。根據(jù)對上述控制 任務(wù)的分析，本項目選擇了 siemens的模塊化中小型plc系 統(tǒng)s7-300,它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣 泛。組態(tài)王與plc間的數(shù)據(jù)交換：為了建立組態(tài)王與plc的 連接，需要在“組態(tài)王”的數(shù)據(jù)詞典里新建i/o變量，并且 登記服務(wù)器程序的三個標(biāo)識名6。當(dāng)plc作為“顧客”向 “組態(tài)王”請求數(shù)據(jù)時，要在plc單元中輸入遠(yuǎn)程引用公式: =view|tagname!設(shè)備名.寄存器名。此設(shè)備名.寄存器名指 的是

6、“組態(tài)王”數(shù)據(jù)詞典里i/o變量的設(shè)備名和該變量的寄 存器名。4、配制過程監(jiān)控工控組態(tài)軟件是在生產(chǎn)和過程自動化中解決可視化和 控制任務(wù)的工業(yè)技術(shù)支撐系統(tǒng)，它提供了適用于工業(yè)控制的 多種功能模板。組態(tài)王提供的開放界面用于為用戶解決方 案，從而使得將組態(tài)王集成復(fù)雜廣泛的自動控制解決方案成 為可能7?？梢约赏ㄟ^obdc和sql方式的歸檔數(shù)據(jù)訪問。在該項目中，根據(jù)現(xiàn)場情況和實際需要設(shè)計了以下幾個 界面：生產(chǎn)流程監(jiān)控界面、原料狀態(tài)監(jiān)控界面、配制罐監(jiān)控 界面。4. 1生產(chǎn)流程監(jiān)控在該監(jiān)控界面中需要稱重的量有22個。其中1#-18#罐為原料稱重，19#、20#、21#、22#罐為配制罐稱重。在畫面中同時還應(yīng)

7、設(shè)置七個不同的按鈕，它們分別是:“配方管理”按鈕、“生產(chǎn)任務(wù)管理”按鈕、“配制罐監(jiān) 控”按鈕、“原料狀態(tài)監(jiān)控”按鈕、“登陸”、“退出登陸” 按鈕和“退出”按鈕。它們各自完成相應(yīng)的功能。4. 2原料狀態(tài)監(jiān)控在該監(jiān)控界面中共有18個原料罐的信息框。每個信息 框中包含原料桶的位置號、所放置的原料名稱、原料重量和 一個原料狀態(tài)設(shè)置下拉組合框控件。當(dāng)獲取生產(chǎn)任務(wù)信息時，18個原料罐會顯示實時的原料 名稱和原料重量，操作人員可以通過下拉框進(jìn)行各項設(shè)置。例如，原料罐1的原料1重量不能滿足配方要求，則需要選 擇繼續(xù)添加原料；當(dāng)原料1的重量能夠滿足配制要求，則可 以選擇不做任何操作；當(dāng)需要清除原諒罐1的原料1并

8、添加 新的原料2或改變原料1的某些性質(zhì)時，則需要選擇清除并 添加新原料；當(dāng)整個配制過程不需要加入原料罐1中的原料 1時，則需要選擇不參與配制。在所有原料桶的狀態(tài)均設(shè)置完成后，可以通過“確定” 按鈕將信息顯示在暫存表當(dāng)值中，或單擊“出上料單”按 鈕，將設(shè)置好的原料信息傳遞給plc,從而打印出可供現(xiàn)場 操作人員使用的配方上料單。此外還可以單擊“重量修改” 按鈕對設(shè)置完的原料信息進(jìn)行修改。同時在原料監(jiān)控界面上也設(shè)置了 “配制流程監(jiān)控”按鈕、"配方管理”按鈕、“生產(chǎn)任務(wù)管理”按鈕和"配制罐監(jiān)控”按鈕。5、總結(jié)本文以玻璃纖維浸潤劑的生產(chǎn)配方為例詳細(xì)介紹了生產(chǎn)配方管理自動控制過程，分析

9、了配方的管理、傳輸以及生 產(chǎn)過程的實時監(jiān)控。針對工程實際應(yīng)用，并結(jié)合玻璃纖維浸潤劑具體配方與 原料，本文采用了組態(tài)王設(shè)計配方管理的畫面組態(tài)，可以實 現(xiàn)生產(chǎn)配方的輸入、存儲、修改、查看、調(diào)用等功能。同時使用microsoft access數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合玻璃纖維 浸潤劑配制自動控制系統(tǒng)的實際情況，利用組態(tài)軟件與數(shù)據(jù) 庫管理軟件進(jìn)行通訊，以完成配方向下位機傳遞、存儲的功 能實現(xiàn)。結(jié)合生產(chǎn)流程控制，實現(xiàn)配方管理系統(tǒng)對生產(chǎn)日期、 配方編號、配制量、配制罐號等多個數(shù)據(jù)的記錄，并能采用 靈活的方式進(jìn)行配方設(shè)置查詢，生成相應(yīng)的報表。最后利用生產(chǎn)流程的實時監(jiān)控，動態(tài)的獲取生產(chǎn)過程的 全部信息，包括原料罐的實時重量、生產(chǎn)選取的原料罐號等, 實現(xiàn)了靈活的組態(tài)監(jiān)控，取得了較好的實際工程效果。參考文獻(xiàn)1吳清亮，組態(tài)軟件在生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用及研 究：碩士學(xué)位論文,南京；河海大學(xué)，20032組態(tài)王環(huán)境下數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)及其應(yīng)用微計算 機信息20043李雁飛陳國鈞，組態(tài)王環(huán)境下數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)及 其應(yīng)用，微計算機信息，2004, 12期，15-144curtis d.johnson ,process controlinstrumentation technology，www. sciencep. com5張琳，plc和組態(tài)軟件在高