基于WinAC 的橡胶加工厂管控一体化的解决方案与实施

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基于 WinAC 的橡胶加工厂管控一体化的解决方案与实施
吴道虎 李峣 华中科技大学水电与数字化工程学院 湖北武汉 430074
. u; w: c" W- J; e# q姚明明 山东济南大学材料科学与工程学院 山东济南 250044
摘要　为积极推进企业管控一体化建设的进程　运用分布式的设计思想　采用 SIEMENS 公司
. A% S/ |) [/ w. _% r7 X% l( {% h的 S7 300 型 PLC 及其相应的功能 I/O 模块　基本型 MicroMaster420 变频器　基于 PC 的
) n: D# n$ E$ ySoftPLC 的解决方案 WinAC 为湖北大兴橡胶厂研制一套分布式的橡胶硫化机组群控系统
该系统具有运行可靠　维护方便　可扩充性强等特点　具有一定的推广和参考价值
* ^' b7 Z" U$ C5 E! n关键词 PLC WinAC 分布式控制 管控一体化
1 开发背景与意义
在飞速发展的市场经济与信息的今天　企业内外部信息的交换已不再局限于通常意义上
& C' h# @8 n. a9 h- u5 H$ @. Z的对生产现场状态的监视和控制　它需要把现场信息和管理信息结合起来　通过对经营决策
4 T: U/ N6 u1 u8 V+ O1 Q管理　计划　调度　过程优化　故障诊断　现场控制等信息的综合处理　形成一个意义更为
. p" H* e# I0 k4 K* C3 s/ r9 l( j广泛的综合管理系统　管控一体化就是建立起企业这样全集成的　开放的　全厂综合自动化
) {8 K; u7 K; A2 H的信息平台　湖北大兴橡胶制品厂是一大型的橡胶制品厂　每年生产上万吨橡胶制品　由于
9 E; k. M% ?2 A% g0 E0 k' t生产工艺控制不善　原材料浪费较大　一直无法实现利润的增长　为提高该厂管理水平和企
业信息自动化水平　助进企业节能将耗　采用 SIEMENS 公司的 S7 300 型 PLC 及其相应的
I/O 功能模块以及 WinAC 套件将生产车间的现场控制信息和设备的工艺运行参数和设备本身
的健康指标等信息无缝地连接到企业 MIS 系统中　实现了企业的管控一体化的改建
% ~& _5 }9 r7 |" A4 q3 q; T2 分布式控制模式的系统构建
只有基于 Web 的技术才能真正实现管控一体化　管控一体化技术离不开 Internet
) F# ^' ^/ N9 l1 {Intranet 以及 Infranet 技术　如何将生产车间的现场控制信息　设备的工艺运行参数和设
备本身的健康指标等信息集成到企业管理信息中去　是本系统设计的一大重点　橡胶硫化机
组群控结构设计遵循　多功能　灵活性　的要求　将整个网络分为三层　设备层　班组层以
及车间 MIS 层
/ c# B" {+ O9 X6 o! }; K1 E要实现企业管控一体化　就必须有一种能在工业现场环境下运行　性能可靠　造价及维
+ H6 i5 c% b: o5 t$ z, e护费用低廉的通信系统　形成企业底层网络 Infranet 以完成现场设备之间的数字通信
7 m* @4 K7 A% }3 E4 u进一步实现与管理层网络之间的信息交换　目前　计算机网络的飞速发展　测控系统的研究
1 G/ e- l8 d/ p8 k重点已集中在远距离可靠数据通信方式的研究上　以往国内传统的工业测控系统通信方式
. Q# l! I) A+ m5 L+ m6 }9 F% l  G/ hBITBUS 和 RS 485 其效率较低　灵活性差　尤其是错误处理能力不强　远不能满足长距离
! {0 T5 e" I1 Y; o大范围内测控系统通信的需要　而基于现场总线技术的现场总线控制系统(FCS)已成为数字
- j( s+ ?8 G2 H4 b0 z+ H3 L* u化企业网络化的基础 FCS 不需要一个中央控制单元来集中控制和操作　而是通过智能现场
3 U$ y0 `9 }/ {+ l; c* ?设备来完成控制和通信任务　可较好地解决实时控制和现场信号的网络通信 PROFIBUS 作
8 ^& @, Z" w/ z为德国国家标准和欧洲国家标准的现场总线标准　是一种开放式通讯系统工业标准
PROFIBUS 是目前国际上唯一的具备较成熟的安全方案的现场总线技术　具有非常灵活的模
4 G5 q. ?$ q2 L, V: T# U块配置性能　数据传输速度最高可达 12Mbps/100m 故本系统采用 PROFIBUS 系列中广泛应
用于现场设备的 PROFIBUS-DP 总线
橡胶硫化机组监控系统采用分布式计算机监控管理方式　各个现地控制单元可以独立按
照硫化工艺控制参数与运行　并将采集到的温度　各种运行状态量以及电机的运行健康状态
等信息通过 PROFIBUS 总线上传到班组服务器　以备工作人员监视　监控操作人员可通过
PROFIBUS 将必要的控制参数下传到各个现地控制单元
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