一种基于以太网技术的涂料生产远程监控系统

有比PLC控制更高的优先权。

从生产安全角度考虑，PLC控制系统中采用三重保护措施：

(1)低限即停。在自动状态下出料时，物料罐内现有物料量低于150 kg后电机会立即停止，以防罐内料位低于变送器测量口，造成变送器无法测量物料变化而引起失控。

(2)出料量长时间不变即停。在自动状态下出料时，如果出料量在10 s内无变化，说明变送器无法正常检测物料变化，此时电机会立即停止。

(3)紧急停车。在自动状态下出料时，如需立即中断出料可点击触摸屏上的“紧急停车”按钮，此时电机会立即停止。

图3 PLC控制系统运行流程图

4．2触摸屏设计

4．2．1触摸屏参数设置

本地触摸屏HMI B与PLC通过串口通信，通讯参数设置必须一致。本系统中将“波特率、数据长度、停止位、奇偶校验”设置为“19 200、7、2、E”。

远程触摸屏HMI A通过以太网与本地触摸屏HMI B通信。以太网连接的方式有两种：一种是使用平行网络线，搭配集线器使用；另一种是使用跳接网络线，不需使用集线器，这种方式只限使用在一对一联机的情况下(HMI A对HMI B)。本系统采用第二种连接方式。两台HMl分别设置好局域网IP地址。为了两台HMI通讯成功，还需引入主、从机概念。主机外接PLC，从机通过主机连接PLC(远端)。

4．2．2触摸屏画面设计

根据生产监控要求，共设计了登录画面、主画面、斜率修正和基准修正画面、出料设置画面、报警记录画面和工况数据画面等几个主要界面。现场参数变化都可以在触摸屏上显示，并可以通过触摸屏对现场进行实时调整和监控。

(1)登录画面。系统设定操作员、管理员两个不同用户，登录界面需要用户名和密码，根据不用的用户可以预先设置不同的操作权限。

(2)斜率修正和基准修正画面。基准修正是用于修正每次出料时出现的固定偏差；斜率修正是用来修正由于温度变化或者更换物料引起的物料密度变化。随着环境温度的变化、物料的改变，出料精度会受到影响，操作者可以通过微调参数，修正提高出料精度。此功能只有管理员具备。

(3)出料设置画面。操作员在出料设置中不能自行设置出料，而是由管理员预先在触摸屏上或通过上位计算机设置好出料量，供操作员选择出料。通过此方式，管理员可控制操作员生产时过量使用原料，从而有效降低成本。

4．3上位机监控软件设计

上位机监控软件结构如图4所示。软件设计主要包括：主画面、柱状图、实时数据、历史数据查询、报警记录查询、参数设置、web发布等。

远程控制系统按结构分为客户端／服务器(Client／Server，C／S)和浏览器／服务器(Browser／Server，B／S)两种模式。C／S模式由客户端和服务器组成，服务器具有数据采集、控制和与客户端通信的功能，客户端则包括与服务器通信和用户界面模块。C／S模式需要安装客户端软件，对客户端的性能要求较高，使用和维护不便。B／s模式由浏览器、Web服务器和数据库服务器组成，B／S模式基于标准的Hn’P和TCW IP开放性协议，开发和维护完全集中在服务器端，减轻客户端的负担，而且客户端只配置浏览器，具有良好的扩展能力和跨平台性旧o。对B／s模式和C／S模式进行比较，B／S模式要优于C／S模式。组态王的Web发布功能采用B／S模式，可以实现画面发布和数据发布。用于Web发布的计算机(Web站)要安装并绑定TCP／IP协议，本系统中上位计算机既是控制站，又是Web服务站。

图4上位机监控软件结构图

4．4网络浏览

在进行IE访问时，需要知道被访问程序的端口号，默认为80。

远程的计算机(客户端)也要安装有TCP／IP网络协议，且上位计算机已发布工程，发布的工程正处于运行状态，否则客户端无法登录。在网络正常的前提下，客户端打开Intemet Explorer浏览器，在地址栏中按以下格式输入地址：http：／／发布站点机器名(或IP地址)：组态王Web定义端口号，按下回车键即可弹出用户登录对话框，输入用户名和口令后，会弹出发布的Web组、点击Web组进入相应的画面，即可进行相应的参数监控。

5 结束语

本系统实现了涂料生产中原料投放的自动控制、操作人员的生产管理和生产过程数据的记录、报警等功能，既保证了生产的安全性和高效性，又降低了操作管理人员的劳动强度。同时，通过以太网实现了全厂集中管理和监控。该系统已经投入实际应用，控制效果理想。