基于GEFanuc產(chǎn)品的PBS汽車總裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(doc6)

1、.：.；基于GE Fanuc產(chǎn)品的 PBS汽車總裝消費(fèi)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 現(xiàn)代的汽車消費(fèi)線中，經(jīng)常在涂裝和總裝之間需求預(yù)留一個(gè)車輛緩沖區(qū)也就是一個(gè)暫時(shí)的車輛存儲(chǔ)區(qū)，經(jīng)過這個(gè)緩沖存儲(chǔ)區(qū)，上層可以經(jīng)過消費(fèi)方案義務(wù)來實(shí)現(xiàn)車輛按方案，按步驟，有次序地進(jìn)展消費(fèi)。因此這個(gè)車輛存儲(chǔ)區(qū)的意義將變得非常艱苦，它關(guān)系到整個(gè)消費(fèi)系統(tǒng)的調(diào)度效率，消費(fèi)節(jié)拍，以及產(chǎn)質(zhì)量量等等?；谶@個(gè)緩沖存儲(chǔ)區(qū)，并且來維護(hù)和監(jiān)控這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，我們把這個(gè)系統(tǒng)定義為PBS系統(tǒng)PBS為Painted Body Store的縮寫。PBS系統(tǒng)是銜接汽車消費(fèi)線的涂裝和總裝過程的一個(gè)中介緩存區(qū)。目前，PBS系統(tǒng)已在廣州本田以及國(guó)內(nèi)的少數(shù)幾家汽車廠家中勝利運(yùn)

2、用了。 1.2 PBS系統(tǒng)的車體存儲(chǔ)和保送采用的是摩擦輪式的保送構(gòu)造，在存儲(chǔ)區(qū)中有4條車輛存儲(chǔ)線，1條調(diào)度前往線用于車輛的緊急調(diào)度和1條上總裝線用于車輛從PBS庫(kù)中上件到總裝線進(jìn)展總體裝配。PBS系統(tǒng)由三套三菱Q系列的PLC進(jìn)展控制，各PLC間經(jīng)過三菱H網(wǎng)銜接成網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)設(shè)有管理現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)，來實(shí)現(xiàn)消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)的車輛和空臺(tái)車分布情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能顯示出存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的車體的消費(fèi)信息如車體的顏色，型號(hào)等等。1.3 與系統(tǒng)相關(guān)的上下層構(gòu)造簡(jiǎn)圖a如下所示： (a) 系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)圖 其中是一切子系統(tǒng)的最頂級(jí)，(Enterprise Resource Planning)是企業(yè)資源規(guī)劃的縮寫，其中包括產(chǎn)品資料采購(gòu)，產(chǎn)

3、品研發(fā)和制造，MES (Manufacturing Execution System是制造執(zhí)行系統(tǒng))，產(chǎn)品銷售，而主要包括焊裝，涂裝，和總裝等。PBS是介于涂裝和總裝之間的部分，監(jiān)控界面在現(xiàn)場(chǎng)管理計(jì)算機(jī)上，能和底層的PLC進(jìn)展雙向的通訊，從而可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展控制，例如車輛調(diào)度，啟動(dòng)停頓PBS系統(tǒng)等。2 基于iFIX組態(tài)軟件的監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)在PBS消費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)中所用到的組態(tài)軟件是GE Fanuc公司消費(fèi)的iFIX組態(tài)軟件。iFIX的圖形功能很強(qiáng)，支持多種圖形格式，有可追加的圖形庫(kù)，內(nèi)容豐富，界面的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)的通訊，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理變得非常方便和靈敏。2.1監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)在PBS消費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)中主要包括以

4、下幾個(gè)界面：1 監(jiān)控系統(tǒng)主界面，用于操作人員或消費(fèi)管理者在現(xiàn)場(chǎng)管理計(jì)算機(jī)上進(jìn)展察看車庫(kù)中一切車輛的信息以及各個(gè)部分所處的形狀，比如說電機(jī)能否任務(wù)正常，一些現(xiàn)場(chǎng)操作盒是處于手動(dòng)形狀還是自動(dòng)形狀等等。主界面的目的是從部分上察看細(xì)節(jié)。2 總覽界面，是主界面中略去了一些次要的信息，是從系統(tǒng)的整體上進(jìn)展監(jiān)控系統(tǒng)能否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。3 報(bào)警界面，利用iFIX中的報(bào)警一覽控件，將整個(gè)消費(fèi)系統(tǒng)的一切報(bào)警進(jìn)展一致的管理顯示，并可以按照一定的順序進(jìn)展排序，報(bào)警的統(tǒng)計(jì)以及報(bào)警后的相應(yīng)處置等等。4 消費(fèi)報(bào)表，利用組態(tài)軟件中的水晶報(bào)表，經(jīng)過消費(fèi)報(bào)表可以很好的實(shí)現(xiàn)上層管理人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展管理。5 車輛信息界面，是經(jīng)過以太網(wǎng)從ME

5、S層的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得所需的信息車體的顏色，車體的型號(hào)，分量，車輛入庫(kù)出庫(kù)時(shí)間等，并將信息顯示在該界面中。6車型跟蹤界面，該界面的目的是對(duì)整個(gè)庫(kù)區(qū)里的車輛進(jìn)展實(shí)時(shí)的記錄跟蹤,并同時(shí)對(duì)SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)中的車輛跟蹤表進(jìn)展刷新，以便系統(tǒng)根據(jù)消費(fèi)義務(wù)方案進(jìn)展車輛的自動(dòng)調(diào)度出庫(kù)，如圖b所示。 (b)車型跟蹤界面2.2 iFIX過程數(shù)據(jù)庫(kù)PDBProcess Database的建立iFIX采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法，數(shù)據(jù)庫(kù)主要是以數(shù)據(jù)塊的方式構(gòu)成的，不同的數(shù)據(jù)塊所實(shí)現(xiàn)的功能不同?？梢詫⒍鄠€(gè)數(shù)據(jù)塊按先后的順序銜接起來，就組成了數(shù)據(jù)鏈。在數(shù)據(jù)鏈中，數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送到下一數(shù)據(jù)塊來實(shí)現(xiàn)一些功能的組合，

6、數(shù)據(jù)鏈可以讀取底層的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)警并自動(dòng)完成某個(gè)過程。規(guī)模較大的過程控制系統(tǒng)包括較多I/O點(diǎn)，用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，因此可以經(jīng)過設(shè)計(jì)多個(gè)數(shù)據(jù)鏈，每一條鏈完成某一功能，或?qū)崿F(xiàn)控制過程的某一特定功能，這樣就可以使問題簡(jiǎn)化。在PBS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了讀寫PLC中設(shè)備的數(shù)值，采用了DI塊數(shù)字量輸入塊，DO塊數(shù)字量輸出塊，AI塊模擬量輸入塊和PG塊程序塊等。2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的事件調(diào)度在實(shí)踐中有一些義務(wù)希望在特定的時(shí)間或時(shí)間間隔進(jìn)展，或過程發(fā)生變化時(shí)進(jìn)展，這就是所謂的調(diào)度問題。在iFIX組態(tài)軟件中有兩種調(diào)度，分別是基于事件的調(diào)度和基于時(shí)間的調(diào)度，為了調(diào)度這些義務(wù)，需求根據(jù)實(shí)踐需求定義觸發(fā)這些動(dòng)作的

7、時(shí)間或事件。下面的這段代碼是判別某個(gè)車位有無車輛以及在各個(gè)條件下相應(yīng)的做何種操作。事件調(diào)度腳本程序如下：Private Sub Vehicle_OnTrue() / 調(diào)度事件發(fā)生條件 FIX32.FIX.STATE.F_CV為真時(shí)Dim a as variant / 定義一個(gè)變量a用于存放從STATE中取出的值Dim b as Boolean / 用于存放從DB中查到該車位有無車的標(biāo)志位a = readvalue ( “Fix32.Fix.STATE.F_cv ) /讀取STATE標(biāo)簽中的值If a = 1 then b = state(1) /state為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)志某個(gè)車位有無車輛的字

8、段 if b = TRUE Then User.Veh.CurrentValue = 1 / 該位置車輛可見,Veh是全局變量，判別車輛可見 PBS.Vehicle.Foregrount = Rvalue(1) / 將車的顏色設(shè)置成從數(shù)據(jù)庫(kù)中查到的顏色PBS.type.visible = True /標(biāo)志車輛類型的文本type可見 PBS.type.captain = typename(1)/將該車位type與DB中typename相對(duì)應(yīng) end if while a = 1 /等待著標(biāo)簽STATE中值的變化 a = readvalue ( “FIX32.FIX.STATE.F_CV“ )/不

9、斷的讀取標(biāo)簽中的值 Doevents /允許操作系統(tǒng)處置等候在隊(duì)列中的事件和信息 wendend if if a = 0 then User.Veh.CurrentValue = 0 / 該位置的車輛不可見，Veh設(shè)置為0 PBS.type.visible = False / type不可見 End if Call SeekDB( 1,2 ) / 更新關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的下一個(gè)位置，SeekDB是更新數(shù)據(jù)庫(kù)表中記錄的函數(shù)End sub3 PBS系統(tǒng)中MITSUBISHI Q PLC的簡(jiǎn)介在PBS消費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)中底層所運(yùn)用的是三菱公司消費(fèi)的Q系列PLC，PLC Type 為：Q12H。QCPU主要具有如

10、下新特點(diǎn)：(1) 可控制較多的I/O 點(diǎn)；(2) 可以實(shí)現(xiàn)高速處置；可編程控制器的部分類型，曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高速處置。例如當(dāng)運(yùn)用LD指令時(shí)，Q12HCPU，0.034s；(3) 經(jīng)過與GX Developer 的高速通訊提高伐試效率；(4) 可提供AnS 系列I/O模塊或特殊功能模塊對(duì)于Q 系列，假設(shè)沒有適當(dāng)?shù)哪K，可經(jīng)過運(yùn)用QA1S65B/QA1S68B 擴(kuò)展基板單元，AnS 系列I/O 模塊或特殊功能模塊也可用于QCPU。4通訊部分的設(shè)置4.1 PLC中的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置PBS系統(tǒng)和底層PLC間的通訊方式采用的是OPC(OLE for Process Control) ，OPC的出現(xiàn)為基于Windo

11、ws的運(yùn)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過程控制運(yùn)用建立了橋梁，PLC的通訊模塊采用的是QJ71E71。通訊參數(shù)在PLC開發(fā)軟件GX Developer 上進(jìn)展設(shè)置，Network parameters中的MELSECENT/Ethernet設(shè)置如下：起始I/O號(hào)： 寫入QJ71E71模塊所插的I/O槽起始地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)： 即Ethernet的network ID(例如：1)操作設(shè)置： binary或ASCII，選binaryIP地址和數(shù)字格式： 選擇一種格式并根據(jù)格式寫入IP地址運(yùn)轉(zhuǎn)中允許寫入： 選中復(fù)選框表示運(yùn)轉(zhuǎn)中監(jiān)視的變量值可修正在開放設(shè)置中選定配置端口號(hào)：留意數(shù)字格式轉(zhuǎn)換，如十六進(jìn)制的2000表示的端口號(hào)為8

12、192通訊格式選TCP, unpassive,其他用默許設(shè)定即可。4.2 在iFIX的過程數(shù)據(jù)庫(kù)PDB中訪問OPC Server任務(wù)臺(tái)可以運(yùn)用一個(gè)OLE for Process Control(OPC)效力器發(fā)送和接納數(shù)據(jù)。經(jīng)過完成塊的I/O驅(qū)動(dòng)器域，您可以配置任何數(shù)據(jù)庫(kù)塊接納和發(fā)送OPC數(shù)據(jù)。 OPC地址語法如下所示：ServerName; GroupName; ItemID; AccessPath其中ServerName是OPC效力器的名字，GroupName是要訪問的OPC組的名字，ItemID是要讀寫的OPC工程的名字。AccessPath是可選項(xiàng)，它指示效力器如何訪問數(shù)據(jù)。最終的配置

13、如圖c所示： (c) iFIX的過程數(shù)據(jù)庫(kù)PDB的配置4.3 MelsecExplorer的設(shè)置在實(shí)踐消費(fèi)中，經(jīng)過MelsecExplorer軟件來采集PLC的底層信號(hào)，再和PowerTool軟件實(shí)現(xiàn)通訊，將經(jīng)過處置的信號(hào)最終傳送給iFIX過程數(shù)據(jù)庫(kù)來從底層進(jìn)展信號(hào)采集起到監(jiān)控的效果。在MelsecExplorer中的Edit菜單下選擇Ports選項(xiàng)，在General下選擇Ethernet，所進(jìn)展的設(shè)置如圖d所示： (d) MelsecExplorer的端口設(shè)置其中各參數(shù)闡明如下：Protocol: 通訊方式選用TCP/IP Host: 默以為本機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，這里是jonsonn IP： 本機(jī)IP地址 Port: 計(jì)算機(jī)讀數(shù)端口，設(shè)置為0即可 MELSEC IP： PLC以太網(wǎng)的IP地址，與用PLC編程軟件設(shè)置的端口一致 MELSEC Port: PLC的端口，與用PLC編程軟件設(shè)置的端口一致，PLC的端口設(shè)置為8。新建數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊需在所新建的端口下，并符合相應(yīng)的PLC類型，在新建的數(shù)據(jù)塊下建立所需求通訊的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣完成OPC SERVER的設(shè)置，就可以用規(guī)范的OPC PowerTool來從底層PLC中讀取數(shù)據(jù)了。5總結(jié)本文