基于GEFanuc產(chǎn)品的PBS汽車總裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設計(doc6)

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

2、用了。 1.2 PBS系統(tǒng)的車體存儲和保送采用的是摩擦輪式的保送構(gòu)造，在存儲區(qū)中有4條車輛存儲線，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庫中上件到總裝線進展總體裝配。PBS系統(tǒng)由三套三菱Q系列的PLC進展控制，各PLC間經(jīng)過三菱H網(wǎng)銜接成網(wǎng)絡，同時設有管理現(xiàn)場計算機，來實現(xiàn)消費現(xiàn)場的車輛和空臺車分布情況的實時監(jiān)控，并能顯示出存儲區(qū)內(nèi)的車體的消費信息如車體的顏色，型號等等。1.3 與系統(tǒng)相關(guān)的上下層構(gòu)造簡圖a如下所示： (a) 系統(tǒng)構(gòu)造簡圖 其中是一切子系統(tǒng)的最頂級，(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，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)場管理計算機上，能和底層的PLC進展雙向的通訊，從而可以對現(xiàn)場進展控制，例如車輛調(diào)度，啟動停頓PBS系統(tǒng)等。2 基于iFIX組態(tài)軟件的監(jiān)控界面的設計在PBS消費監(jiān)控系統(tǒng)中所用到的組態(tài)軟件是GE Fanuc公司消費的iFIX組態(tài)軟件。iFIX的圖形功能很強，支持多種圖形格式，有可追加的圖形庫，內(nèi)容豐富，界面的設計，網(wǎng)絡的通訊，數(shù)據(jù)庫的管理變得非常方便和靈敏。2.1監(jiān)控界面的設計在PBS消費監(jiān)控系統(tǒng)中主要包括以

4、下幾個界面：1 監(jiān)控系統(tǒng)主界面，用于操作人員或消費管理者在現(xiàn)場管理計算機上進展察看車庫中一切車輛的信息以及各個部分所處的形狀，比如說電機能否任務正常，一些現(xiàn)場操作盒是處于手動形狀還是自動形狀等等。主界面的目的是從部分上察看細節(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)的整體上進展監(jiān)控系統(tǒng)能否運轉(zhuǎn)正常。3 報警界面，利用iFIX中的報警一覽控件，將整個消費系統(tǒng)的一切報警進展一致的管理顯示，并可以按照一定的順序進展排序，報警的統(tǒng)計以及報警后的相應處置等等。4 消費報表，利用組態(tài)軟件中的水晶報表，經(jīng)過消費報表可以很好的實現(xiàn)上層管理人員對系統(tǒng)進展管理。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)庫中獲得所需的信息車體的顏色，車體的型號，分量，車輛入庫出庫時間等，并將信息顯示在該界面中。6車型跟蹤界面，該界面的目的是對整個庫區(qū)里的車輛進展實時的記錄跟蹤,并同時對SQL SERVER數(shù)據(jù)庫中的車輛跟蹤表進展刷新，以便系統(tǒng)根據(jù)消費義務方案進展車輛的自動調(diào)度出庫，如圖b所示。 (b)車型跟蹤界面2.2 iFIX過程數(shù)據(jù)庫PDBProcess Database的建立iFIX采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設計方法，數(shù)據(jù)庫主要是以數(shù)據(jù)塊的方式構(gòu)成的，不同的數(shù)據(jù)塊所實現(xiàn)的功能不同?？梢詫⒍鄠€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)從一個數(shù)據(jù)塊傳送到下一數(shù)據(jù)塊來實現(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)生報警并自動完成某個過程。規(guī)模較大的過程控制系統(tǒng)包括較多I/O點，用簡單的數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)起來較為復雜，因此可以經(jīng)過設計多個數(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化。在PBS系統(tǒng)設計中，為了讀寫PLC中設備的數(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)度在實踐中有一些義務希望在特定的時間或時間間隔進展，或過程發(fā)生變化時進展，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)度和基于時間的調(diào)度，為了調(diào)度這些義務，需求根據(jù)實踐需求定義觸發(fā)這些動作的

7、時間或事件。下面的這段代碼是判別某個車位有無車輛以及在各個條件下相應的做何種操作。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Dim a as variant / 定義一個變量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志位a = readvalue ( “Fix32.Fix.STATE.F_cv ) /讀取STATE標簽中的值If a = 1 then b = state(1) /state為關(guān)系數(shù)據(jù)庫中標志某個車位有無車輛的字

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) / 將車的顏色設置成從數(shù)據(jù)庫中查到的顏色PBS.type.visible = True /標志車輛類型的文本type可見 PBS.type.captain = typename(1)/將該車位type與DB中typename相對應 end if while a = 1 /等待著標簽STATE中值的變化 a = readvalue ( “FIX32.FIX.STATE.F_CV“ )/不

9、斷的讀取標簽中的值 Doevents /允許操作系統(tǒng)處置等候在隊列中的事件和信息 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)庫中的下一個位置，SeekDB是更新數(shù)據(jù)庫表中記錄的函數(shù)End sub3 PBS系統(tǒng)中MITSUBISHI Q PLC的簡介在PBS消費監(jiān)控系統(tǒng)中底層所運用的是三菱公司消費的Q系列PLC，PLC Type 為：Q12H。QCPU主要具有如

10、下新特點：(1) 可控制較多的I/O 點；(2) 可以實現(xiàn)高速處置；可編程控制器的部分類型，曾經(jīng)實現(xiàn)了高速處置。例如當運用LD指令時，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于Q 系列，假設沒有適當?shù)哪K，可經(jīng)過運用QA1S65B/QA1S68B 擴展基板單元，AnS 系列I/O 模塊或特殊功能模塊也可用于QCPU。4通訊部分的設置4.1 PLC中的網(wǎng)絡參數(shù)設置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的運用程序和現(xiàn)場過程控制運用建立了橋梁，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 上進展設置，Network parameters中的MELSECENT/Ethernet設置如下：起始I/O號： 寫入QJ71E71模塊所插的I/O槽起始地址網(wǎng)絡號： 即Ethernet的network ID(例如：1)操作設置： 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地址運轉(zhuǎn)中允許寫入： 選中復選框表示運轉(zhuǎn)中監(jiān)視的變量值可修正在開放設置中選定配置端口號：留意數(shù)字格式轉(zhuǎn)換，如十六進制的2000表示的端口號為8

12、192通訊格式選TCP, unpassive,其他用默許設定即可。4.2 在iFIX的過程數(shù)據(jù)庫PDB中訪問OPC Server任務臺可以運用一個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)動器域，您可以配置任何數(shù)據(jù)庫塊接納和發(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，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PDB的配置4.3 MelsecExplorer的設置在實踐消費中，經(jīng)過MelsecExplorer軟件來采集PLC的底層信號，再和PowerTool軟件實現(xiàn)通訊，將經(jīng)過處置的信號最終傳送給iFIX過程數(shù)據(jù)庫來從底層進展信號采集起到監(jiān)控的效果。在MelsecExplorer中的Edit菜單下選擇Ports選項，在General下選擇Ethernet，所進展的設置如圖d所示： (d) MelsecExplorer的端口設置其中各參數(shù)闡明如下：Protocol: 通訊方式選用TCP/IP Host: 默以為本機網(wǎng)絡標識，這里是jonsonn IP： 本機IP地址 Port: 計算機讀數(shù)端口，設置為0即可 MELSEC IP： PLC以太網(wǎng)的IP地址，與用PLC編程軟件設置的端口一致 MELSEC Port: PLC的端口，與用PLC編程軟件設置的端口一致，PLC的端口設置為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。這樣完成OPC SERVER的設置，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