段松松 王曉東 王雷飛 常喜萍 賈海亮

（第一拖拉機(jī)股份有限公司 河南洛陽）

一、存在的問題

洛陽一拖股份有限公司三裝廠專業(yè)生產(chǎn)大馬力輪式拖拉機(jī)，為提高產(chǎn)品生產(chǎn)率，該廠采用空中自行葫蘆輸送機(jī)線（湖北三豐智能輸送裝備股份有限公司研發(fā)），負(fù)責(zé)拖拉機(jī)傳動(dòng)箱體、分動(dòng)箱體、整機(jī)底盤和駕駛室等部件的裝配轉(zhuǎn)運(yùn)?？罩凶孕泻J輸送機(jī)（以下簡稱自行葫蘆）采用國際先進(jìn)的滑觸線信號(hào)傳遞技術(shù)，通過滑觸線和碳刷采集、反饋電源和控制信號(hào)，確保設(shè)備順利工作。自行葫蘆在現(xiàn)場大輪拖生產(chǎn)中能提高現(xiàn)場的空間利用率，降低裝配人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高大輪拖在裝配過程中的自動(dòng)化程度。目前自行葫蘆使用過程中存在一些問題。

（1）空中自行葫蘆輸送機(jī)的電氣元件多分布在高空處，維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，且存在安全隱患。

（2）某些電氣元件隨運(yùn)輸機(jī)移動(dòng)，不易實(shí)時(shí)觀察，常規(guī)維修方法需要多人在不同運(yùn)行平臺(tái)，相互溝通判斷設(shè)備故障。

圖1 自行葫蘆監(jiān)控界面

（3）部分設(shè)備故障維修故障無法直接顯示，需要通過PC連接PLC查詢狀態(tài)，查詢電氣元件狀態(tài)繁瑣。

為此使用國內(nèi)主流的維綸屏MT6070i人機(jī)界面，通過RS232接口和三菱Q02系列PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，自行開發(fā)出可快速查詢、解決設(shè)備故障的自行葫蘆監(jiān)控平臺(tái)。利用威綸科技公司開發(fā)的新一代人機(jī)界面組態(tài)軟件 easy builder 8000進(jìn)行后臺(tái)編程，制作人機(jī)通信界面。該軟件組態(tài)的所有狀態(tài)信息均是通過人機(jī)界面與設(shè)備控制的PLC實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，信號(hào)采集顯示。

圖2 一般屬性界面

圖3 圖片屬性界面

二、開發(fā)維綸屏監(jiān)控界面

1.在維綸屏制作設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)圖（圖1）

通過該畫面可實(shí)現(xiàn)的功能：①顯示小車所處位置（圖中長方形代表小車處于當(dāng)前位置）；②小車升降運(yùn)行狀態(tài)（圖中橢圓形指示葫蘆升降、前后狀態(tài)）；③小車報(bào)警信息（位置和報(bào)警原因）。當(dāng)小車在某個(gè)工位時(shí)，這個(gè)工位區(qū)間的“長方形框圖”出現(xiàn)綠色，在上件和下件位，左右兩側(cè)各有一個(gè)“正方形框圖”，分別代表左、右到位信號(hào)，中間“長方形框圖”代表區(qū)間到位信號(hào)。同時(shí)每個(gè)工位上方有4個(gè)白色指示燈，從左到位，分別是編碼1～4。由圖1可看出，在“下滯升”工位有1臺(tái)自行葫蘆，執(zhí)行編碼為“0100”，正在執(zhí)行狀態(tài)為上升動(dòng)作，上件2位的黃燈亮起，組合1000，代表下降，積放4位的藍(lán)燈亮起，組合0001，代表快速前進(jìn)，上件1位紅藍(lán)燈亮起，組合0011，代表慢速前進(jìn)。圖1中“橢圓形”設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)指示燈和“長方形”的小車位置狀態(tài)指示均通過圖2的“位狀態(tài)指示燈元件”體現(xiàn)，通過圖2的“一般屬性”界面，可以看到該指示燈的狀態(tài)是通過讀取PLC進(jìn)行信息獲取的，即位狀態(tài)指示與控制PLC里的X15相關(guān)。變化狀態(tài)則需在圖3“圖片”屬性里選擇0、1的圖片顏色值，本實(shí)例中，當(dāng)X15為1時(shí)，位狀態(tài)指示為“”，當(dāng)X15為0時(shí)，位狀態(tài)為“”。

2.制作自行葫蘆操作手柄及關(guān)鍵限位開關(guān)顯示圖

讀取PLC的I/O狀態(tài)值，對設(shè)備關(guān)鍵信號(hào)、不易觀察的開關(guān)信息進(jìn)行直觀顯示（圖4），為排查設(shè)備故障提供直觀參考。圖5中所呈現(xiàn)的監(jiān)視手柄的指示元件屬性依然是和PLC進(jìn)行連接通信，并將操作手柄的信息實(shí)時(shí)顯示在該界面，示例中采用的是將PLC里對應(yīng)的手柄信號(hào)X35進(jìn)行讀取并呈現(xiàn)在監(jiān)控界面。該監(jiān)控界面最大優(yōu)點(diǎn)是可在任何時(shí)候全部呈現(xiàn)維修中可能用到的I/O點(diǎn)，便于維修。若現(xiàn)在某一操作手柄按鈕按下后葫蘆不執(zhí)行相對應(yīng)動(dòng)作，通過查詢圖5的監(jiān)控界面，即可了解按下按鈕后，信號(hào)是否到達(dá)PLC，從而判斷出具體故障點(diǎn)。

在報(bào)警界面（圖6）可看到報(bào)警時(shí)間、位置和信息，已將報(bào)警程序集成在自行葫蘆程序控制中（圖7），如M191、M130和M131等。在人機(jī)監(jiān)控界面時(shí)只需提取出對應(yīng)的報(bào)警軟信息即可，而故障原因則可根據(jù)M130軟元件的程序查找相關(guān)元器件狀態(tài)，給予進(jìn)一步細(xì)化提醒，具體程序略。

圖4 操作手柄監(jiān)視界面

圖5 位指示元件圖

圖6 報(bào)警信息顯示界面

圖7 空中自行葫蘆控制程序

三、應(yīng)用效果

（1）三裝廠自行葫蘆的平面布局面積在七百多平方米，且部分設(shè)備在高空運(yùn)轉(zhuǎn)，每次維修設(shè)備較為繁瑣（圖8）。開發(fā)人機(jī)監(jiān)控界面后，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可在人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示設(shè)備故障時(shí)間和位置（圖9），并且人機(jī)界面能快速提供維修解決方案。提高維修效率，降低維修勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維修人員高空查詢設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的頻率。

（2）以前三裝廠的設(shè)備故障后，由生產(chǎn)操作人員填寫請修單，流程繁瑣并且不易整理和歸類匯總。開發(fā)人機(jī)界面后，設(shè)備故障信息可在監(jiān)控平臺(tái)上自動(dòng)周期記錄存檔，方便日后設(shè)備的故障匯總和設(shè)備狀態(tài)跟蹤。（3）能夠在監(jiān)控平臺(tái)上實(shí)時(shí)直觀的查詢自行葫蘆的電氣輸入輸出元件的狀態(tài)，便于快速了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（圖10）。特別是自行葫蘆操作手柄和到位限位開關(guān)更是為維修設(shè)備提供了便利。

圖8 高空查詢故障

圖9 監(jiān)控界面查詢

圖10 電氣元件狀態(tài)顯示界面

（4）在前期進(jìn)行程序集成按鈕的幫助下可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備常見故障的“一鍵排除”，即按下相對應(yīng)的“故障排除”按鈕后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的程序動(dòng)作自動(dòng)排除設(shè)備故障，以快速恢復(fù)工作。如設(shè)備出現(xiàn)到位信號(hào)丟失故障時(shí)，小車報(bào)警不能動(dòng)作，以前需要操作人員登上距離地面5～8 m的高空，來回移動(dòng)小車幫助到位信號(hào)恢復(fù)，改進(jìn)后操作人員直接通過界面輕松借助“一鍵實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退”功能，處理設(shè)備故障。