物流运行状态远程监控系统的实现

1 引言

随着工业自动化程度的日益提高，可编程控制器（PLC）的使用越来越普遍。PLC使用简单方便，故障率低，对现场环境要求不高。在目前的很多自控系统中，常常选用PLC作为现场级的控制设备，用于数据采集和控制；而在系统上位机（通常为工控机）上利用工控组态软件来完成工业流程及控制参数的显示，实现生产监控和管理等功能。

某彩管厂的3条输送线同时运行，为了完善流水线的自动化管理，厂方需要开发一个系统，可以远程实时监视流水线上的物流状况及出现的故障，为管理部门提供生产实时数据、历史生产报表，提高控制系统的稳定性等。

2 监控要求

A1SCPUC24－R2型PLC是生产线原有的控制设备，利用组态软件对各工位站产量、流水线的故障端口、急停端口等进行监控，但由于在实际生产过程中发现根据这个PLC获得的数据对工位站显像管数量 的监控存在差错，为了避免这种差错并保证产量统计的可靠性，又采用FX0n－60MR型的PLC对生产线布控，在组态软件平台上对两个PLC所得数据进行校核。

监控工艺要求：

（1）动态显示：实时数据动态刷新，动画效果。

（2）数据显示：对四期、五期上料点的产量进行校核统计，并能手动复位；显示每班内累计停机时间和最近一次停机时间。

（3）报警管理：对一号、二号、三号驱动的热保护和过载端口及四期、五期上下料急停点进行报警监控；对各工位段产量实现不超量报警。

（4）事故诊断：在某故障端口或急停点报警时弹出对话框，操作人员根据对话框提示可以对事故进行及时处理；并记录事故原因及故障停机时间。

（5）数据记录：把一个班次内累计停机时间、最近一次停机时间及每一班次的累计停机时间进行备份保存；把造成停机的事故原因作记录。

3 硬件组成

（1）操作站

操作站主要由计算机主机、操作键盘、显示屏等 组成，采用Movicon作为监控平台软件。
（2）控制站

控制站采用日本三菱系列A1SCPUC24－R2（输入、输出点数128点）和FX0n－60MR（输入、输出点数60点）PLC。PLC完成实时数据的采集、逻辑运算和控制输出与操作通信等任务。

（3）串行通讯

计算机通讯接口和三菱PLC通讯接口都是与外设进行数据传输的RS－232C标准串行通信口，RS－232C规定通信电缆长度限定在15 m以内，而且在电网环境干扰源较多时，即使通信距离较短，传送的数据也可能丢码或改码，给传输带来不良影响。为了克服这些问题，操作站通过抗干扰较强且能远程传输的RS－422与PLC进行通信。
现场执行器的动作可以通过通信电缆由PLC传递给操作站，操作员可在操作站上监视和控制现场的流水线，并对每班的运行情况进行自动汇总、形成报表，对运行中出现的报警给予及时的处理。

4 组态设计

4．1画面设计

系统采用Movicon作为监控组态软件，与PLC结合使控制系统变得简单实用。该流水线监控系统组态画面主要有首页面、主监控界面和故障端口界面等，使操作员能够方便地完成对流水线的全部监控。

为了保证系统具有良好的安全性，给系统设置 了3种用户权限：操作员、管理员和普通用户。普通用户只有画面的浏览权限，主要用于远程的网络浏览；操作员有浏览工况、设置清除各点位的权限，但是不能退出监控系统；管理员具有操作员的所有权限，可以自由退出系统，运行其它软件。

4．2主监控界面

该系统的监控画面主要包括工况过程的动态显示、上料点实时／历史的产量计数显示、报警信息浏览画面以及系统各设备的状态信息画面等。通过这些画面可以完成以下功能：各个站位段显像管数显示、超量控制；在两个上料点对每班产量进行统计；对每班的累计停机时间进行汇总。

每次报警都与停机事件相连，因此对每次报警进行历史记录；把每班的累计停机时间、每班中各次停机时间及停机原因写入记事本。

4．3故障端口界面

报警信息包含站位段超量、各个驱动的过载、热保护端口故障、上下料端口急停等，有报警信息时启动蜂鸣装置。发生故障时，首先对引起流水线停产的故障原因进行确认，如果是故障端口报警，则及时到现场进行处理，若是急停报警，监控人员可直接对报警进行确认。当报警发生后，及时弹出报警对话框，发出报警蜂鸣，同时系统停止正常运行，等待操作人员的处理，待操作人员处理完毕或者可以确认为误报警后，系统重新投入运行。

4．4组态过程

组态过程，实质上就是把组态画面上的按钮、报警、趋势等图形对象与现场的执行设备或仪表建立连接，使操作员在操作站画面上就可以对现场的执行设备和仪表进行操作及监视的过程。

5 结束语

还可根据系统报表知道出现停机的原因是由于设备故障还是人为操作造成，对现场操作人员和设备维修人员起到监督作用；在操作室监控的工作人员可以判断是由于各故障端口引起的停机还是人为急停，也方便了事故责任追究。实践表明，系统运行稳定、统计可靠、自动化程度高，具有较好的应用前景。