焦曉龍 鄭波 胡安馳 張海平（寧波海天塑機(jī)軟件開(kāi)發(fā)有限公司，浙江寧波 315801）

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基于OPC的注塑機(jī)的追溯系統(tǒng)

焦曉龍 鄭波 胡安馳 張海平
（寧波海天塑機(jī)軟件開(kāi)發(fā)有限公司，浙江寧波 315801）

【摘要】針對(duì)注塑機(jī)行業(yè)的不對(duì)發(fā)展，信息集成化的要求越來(lái)越高。產(chǎn)品的質(zhì)量追溯系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫。本文指出了產(chǎn)品質(zhì)量追溯的復(fù)雜性與技術(shù)難點(diǎn)，討論OPC的技術(shù)規(guī)范、技術(shù)本質(zhì)、訪(fǎng)問(wèn)的軟件接口。研究了產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的系統(tǒng)框架。本文以監(jiān)控軟件系統(tǒng)互聯(lián)為例，實(shí)現(xiàn)工廠基于OPC的網(wǎng)絡(luò)管理。 基于OPC的質(zhì)量追溯系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】OPC 注塑機(jī) 系統(tǒng)

1 介紹

隨著工業(yè)4.0的不斷深入，基于條形碼打印、RFID等產(chǎn)品追溯系統(tǒng)使用的越來(lái)越多，所謂的追溯系統(tǒng)，就可以根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品的問(wèn)題根源，進(jìn)行深度的大數(shù)據(jù)分析。產(chǎn)品的追溯有寬廣的監(jiān)控，從生產(chǎn)的原料裝配到成品完成。追溯系統(tǒng)包含了各種數(shù)據(jù)的監(jiān)控與數(shù)據(jù)的集成。

產(chǎn)品的追溯系統(tǒng)可以根據(jù)產(chǎn)品的缺陷進(jìn)行針對(duì)的系統(tǒng)調(diào)整，可以大大的幫助工廠工藝人員調(diào)整。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制、服務(wù)有極大數(shù)據(jù)依據(jù)。下文主要介紹基于OPC的質(zhì)量追溯系統(tǒng)在注塑機(jī)行業(yè)的應(yīng)用。

2 復(fù)雜性和技術(shù)難題

2.1 復(fù)雜性

追溯系統(tǒng)屬于一直實(shí)時(shí)的控制系統(tǒng)，它的目的是數(shù)據(jù)集成化，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量反饋，直接可以追溯到具體哪個(gè)產(chǎn)品的問(wèn)題缺陷。類(lèi)似條形碼的追溯系統(tǒng)，它可以包含所有重要的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)，一般都會(huì)包含條碼號(hào)，零件號(hào)，日期，時(shí)間，操作者工號(hào)，機(jī)床號(hào)，流水號(hào)。然后追溯系統(tǒng)非常復(fù)雜，包含了產(chǎn)品的原料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)檢等一系列的過(guò)程。

2.2 技術(shù)難題

可追溯系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵是如何克服數(shù)據(jù)交換的復(fù)雜性。它不僅處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制信息控制系統(tǒng)如DCS、PLC和SCA在底層控制網(wǎng)絡(luò)等，也包括非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理信息，反映了管理現(xiàn)狀各種高水平的管理和輔助決策系統(tǒng)。由于設(shè)備的多樣性，基本處于不相容的狀況，這是不同的子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。不一定是相同的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)格式有很大的區(qū)別，這必然會(huì)產(chǎn)生大量的信息孤島。它會(huì)導(dǎo)致很難使系統(tǒng)集成在每個(gè)子系統(tǒng)的正向和反向追溯系統(tǒng)以及橫向和縱向可追溯系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)它們之間的信息交換的數(shù)據(jù)。這就對(duì)可追溯系統(tǒng)的復(fù)雜性帶來(lái)了巨大困難。

3 基于OPC的數(shù)據(jù)交互

3.1 OPC的技術(shù)核心與規(guī)范

有必要建立應(yīng)用軟件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之間的聯(lián)系可追溯系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)傳統(tǒng)方法，如果有n設(shè)備和m應(yīng)用程序，那么他們之間的數(shù)據(jù)交換鏈接需要n ×m通道，這就是說(shuō)，它必須開(kāi)發(fā)n×m的驅(qū)動(dòng)。處理器的不開(kāi)放和相互不兼容的驅(qū)動(dòng)程序的產(chǎn)品，由于場(chǎng)地設(shè)備的多樣性，因而，鏈接驅(qū)動(dòng)的方法是不可取的。

OPC的協(xié)議規(guī)范（OLE）的集成系統(tǒng)硬件和應(yīng)用軟件之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。它提供了一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，標(biāo)準(zhǔn)的同一標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和應(yīng)用軟件，它可以促進(jìn)公開(kāi)可追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接。如圖1所示，使用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)和通過(guò)OPC技術(shù)，它只需要開(kāi)發(fā)n+m驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)與OPC接口的程序。OPC系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)。（1）它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。（2）提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)訪(fǎng)問(wèn)接口。（3）基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，和底層通訊。它的應(yīng)用是它可以獨(dú)立設(shè)計(jì)、編輯和調(diào)試，它可以有明顯的用戶(hù)特征，如易于維護(hù)和升級(jí)以及開(kāi)放性。

3.2 OPC數(shù)據(jù)交互的接口

注塑行業(yè)的OPC接口主要以以太網(wǎng)的接口為主，只要在相應(yīng)的車(chē)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)局域網(wǎng)，然后根據(jù)ICPIP設(shè)定相應(yīng)的地址，就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互通。如下圖2所示的布局接口圖。

OPC服務(wù)器的對(duì)象是一種層次結(jié)構(gòu)，它包含所有的服務(wù)器對(duì)象的信息。層與層之間的關(guān)系是，服務(wù)器是作為一個(gè)整體容器，它提供了創(chuàng)建和操作OPC的功能組對(duì)象的OPC客戶(hù)端。數(shù)據(jù)庫(kù)是容器的項(xiàng)目，項(xiàng)目的組織和管理機(jī)制，它的集合對(duì)象的所有信息。從OPC服務(wù)器項(xiàng)目代表一個(gè)物理性連接到數(shù)據(jù)源，并不能直接訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)端程序。它是一個(gè)特定的過(guò)程變量和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的最小單位，僅僅通過(guò)設(shè)置對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)項(xiàng)目。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含三個(gè)變量值，質(zhì)量和時(shí)間變量。

OPC位于之間的可追溯系統(tǒng)的功能控制裝置和控制軟件，其目的是建立應(yīng)用軟件程序通信之間的接口標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)規(guī)范信息。接口規(guī)范可用于不同的平臺(tái)之間的通信應(yīng)用程序和一臺(tái)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部溝通，和更多的支持網(wǎng)絡(luò)分布式應(yīng)用程序之間的通信統(tǒng)一OPC標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用程序之間的有效聯(lián)系和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，基于OPC，它能使有效的無(wú)縫集成不同級(jí)別的數(shù)據(jù)信息，如業(yè)務(wù)決策、生產(chǎn)管理、過(guò)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)控制等，更有利于實(shí)現(xiàn)可追溯系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)可追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵是軟件應(yīng)用系統(tǒng)的無(wú)縫集成。與硬件軟件升級(jí)更新周期變得越來(lái)越短，越來(lái)越快，工程實(shí)踐表明，基于OPC接口的硬件和軟件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范可以實(shí)現(xiàn)它們之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，即插即用的設(shè)備具有互操作性，此網(wǎng)絡(luò)的介入，可以有效的實(shí)現(xiàn)工廠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與公司的ERP生產(chǎn)計(jì)劃的無(wú)縫對(duì)接。因此，OPC技術(shù)可追溯系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

［1］王興天等編.注塑成型技術(shù)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，1989.