馬晶晶，吳育鋒，胡偉儉

（麗水學院 工學院，浙江 麗水 323000）

基于西門子SmartLine的生產(chǎn)配方自動下達方法研究與應(yīng)用

馬晶晶，吳育鋒，胡偉儉

（麗水學院 工學院，浙江 麗水 323000）

針對西門子Smart Line系列觸摸屏存在無法自動下達配方至PLC、需要人工操作的缺陷，本研究基于Wincc flexible、Delphi與PC Access SMART，提出了一種新的生產(chǎn)線總控系統(tǒng)遠程配方自動下達的方法.該方法依次應(yīng)用Wincc flexible進行組態(tài)設(shè)計、應(yīng)用PC Access SMART進行參數(shù)設(shè)置、應(yīng)用Delphi語言進行生產(chǎn)線總控系統(tǒng)中的相關(guān)代碼編寫，并將其應(yīng)用到東風管件自動生產(chǎn)線項目.通過大量的調(diào)試與測試，實際驗證結(jié)果表明該方法可以達到預(yù)期效果.

觸摸屏；Smart IE；配方；自動下達

隨著我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)《中國制造2025》的提出，智能制造將是中國制造未來的主攻方向.而其中從單臺設(shè)備自動化到整個生產(chǎn)線自動化是其中的必經(jīng)環(huán)節(jié).在單臺設(shè)備自動化中采用PLC、觸摸屏進行生產(chǎn)參數(shù)下達、生產(chǎn)過程控制的方式，占到了其中很大的比例，在此基礎(chǔ)上可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將單臺設(shè)備的PLC、觸摸屏連接到生產(chǎn)線總控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)下達、生產(chǎn)過程中各個生產(chǎn)節(jié)點的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集.

由于生產(chǎn)線中生產(chǎn)的不同產(chǎn)品型號的工藝參數(shù)各不相同，在組態(tài)時往往會設(shè)計一個配方管理功能，現(xiàn)場操作人員事先利用該功能編制每個產(chǎn)品型號的工藝參數(shù)配方并保存在觸摸屏中.當生產(chǎn)不同的產(chǎn)品前，則需要選擇該產(chǎn)品的配方并下達到PLC中，再開始生產(chǎn).西門子的Smart Line系列觸摸屏具有以太網(wǎng)接口和RS485接口，采用800×480高分辨率寬屏設(shè)計，具有高速外部總線，64MB內(nèi)存，400MHz主頻的高端ARM處理器，并且支持趨勢圖、配方管理和報警功能，具有很高的性能價格比，得到了廣泛的應(yīng)用[1].但是Smart Line系列觸摸屏屬于西門子的低端屏，不支持腳本，也不支持setdatarecordtoPLC函數(shù)，存在無法自動下達配方至PLC的缺陷.在單臺設(shè)備生產(chǎn)時，下達配方至PLC的過程需要現(xiàn)場操作人員人工在觸摸屏上完成，而自動化生產(chǎn)線中由于生產(chǎn)設(shè)備節(jié)點眾多，若每個設(shè)備節(jié)點都要人工進行新的產(chǎn)品配方下達，一是費時、二也不符合自動化的要求，因此自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)應(yīng)該具有遠程配方自動下達功能.為了實現(xiàn)該功能，需要進行Wincc flexible組態(tài)設(shè)計、PC Access SMART條目設(shè)計、生產(chǎn)線控制系統(tǒng)代碼編寫，以下用東風管件自動化生產(chǎn)線中的切割生產(chǎn)節(jié)點為例說明具體實現(xiàn)過程.

1 Wincc flexible組態(tài)設(shè)計

1.在設(shè)備組態(tài)項目中建立3個變量，名稱分別為qg_6_part_name、qg_6_part_relation、qg_6_part_write,數(shù)據(jù)類型都為StringChar，地址分別為VB2100、VB1500、VB1499[2].

2.設(shè)置配方管理畫面中的“配方_1”的“數(shù)據(jù)記錄”中“用于編號/名稱的變量”為qg_6_part_relation變量，通過該設(shè)置可實現(xiàn)變量與配方視圖當前配方記錄的雙向聯(lián)系.

3.設(shè)置qg_6_part_relation變量的“更改數(shù)值”事件中的函數(shù)為“activescreen”[3]，其“畫面名”參數(shù)為配方視圖所在畫面的名稱，其“對象編號”參數(shù)為配方視圖所在畫面中用于配方下達按鈕的tab號，tab號可通過視圖中的“tab順序”進行查看.通過該步設(shè)置可實現(xiàn)qg_6_part_relation變量值被修改時會自動切換到配方視圖所在畫面并將焦點置到配方下達按鈕上，從而觸發(fā)該按鈕的激活事件.

4.設(shè)置于配方下達按鈕的“激活”事件中的函數(shù)為“recipeviewsetdtarecordtoPLC”[2],其“畫面名”參數(shù)為配方視圖所在畫面的名稱.通過該步設(shè)置可實現(xiàn)當按鈕觸發(fā)激活事件時，將配方列表中的當前配方記錄下達到PLC中.

2 PC Access SMART條目設(shè)計

本例中采用的PLC為西門子的s7-200，生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可以通過PC Access SMART對PLC進行讀寫.

在PC Access SMART中建立三個條目對應(yīng)Wincc flexible中組態(tài)的三個變量.

3 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)代碼編寫

本例中生產(chǎn)控制系統(tǒng)的開發(fā)語言使用的是Delphi，可利用Automation接口編寫OPC客戶端，并通過其遠程向Pg_6_part_relation變量寫入配方名稱，就可觸發(fā)變量的“更改數(shù)值”事件，然后自動完成配方下達到PLC中，節(jié)選部分實現(xiàn)代碼如下：

4 結(jié)束語

本文中采用的方法在東風管件自動生產(chǎn)線的切割、噴碼、管端成型、成型上下料機械手、管端檢測、彎管上下料機械手等生產(chǎn)節(jié)點上進行了調(diào)試及驗證，可以達到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)選擇配方后，各個生產(chǎn)節(jié)點自動提取本地存儲的配方記錄并下達到各自對應(yīng)的PLC中的效果，中間過程無需人工干預(yù)，大大地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，取得了顯著的經(jīng)濟效益.

〔1〕西門子（中國）有限公司.SMART LINE觸摸屏樣本及編程手冊[K].西門子（中國）有限公司, 2012.

〔2〕陳國杰，吳靜，呂俊廷.觸摸屏Smart1000在低壓真空饋電開關(guān)智能綜合保護器上的應(yīng)用 [J].遼寧工業(yè)大學學報:自然科學版，2014，34（4）：236-238.

〔3〕西門子（中國）有限公司.HMI設(shè)備Smart700IE、Smart1000IE操作說明[K].西門子（中國）有限公司,2013.

TP27；TP314

A

1673-260X（2017）06-0005-02

2017-02-10

本文系浙江省特色文創(chuàng)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計與智能制造重點實驗室項目資助(2016E10007)