山東濱州輪榖成型生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PLC技術(shù)描述

1、山東濱州盟威輪榖生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)描述V1.002012.2 制訂：西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司日期：2012年2月(本方案未經(jīng)許可不得向第三方傳播)1.前言31.1.SFAE公司介紹32.適用標(biāo)準(zhǔn)43.項(xiàng)目方案53.1.項(xiàng)目背景53.2.項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則53.3.項(xiàng)目方案54.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃64.1.系統(tǒng)詳細(xì)需求分析64.2.硬件采購64.3.軟件設(shè)計(jì)64.4.設(shè)備到貨64.5.現(xiàn)場(chǎng)安裝與功能調(diào)試64.6.系統(tǒng)終驗(yàn)65.相關(guān)案例76.西門子產(chǎn)品介紹76.1.Wincc軟件介紹71. 前言1.1. SFAE公司介紹始建于一九九三年的西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司（SFAE）是德國西門子股份有限公

2、司在中國自動(dòng)化領(lǐng)域投資的第一家合資公司，西門子公司占有68%的股份。公司注冊(cè)資金300萬歐元，2011年?duì)I業(yè)額超過20億元人民幣。數(shù)年來，本公司在國內(nèi)外自動(dòng)化領(lǐng)域中，在數(shù)控機(jī)床、汽車制造、起重機(jī)械、油田、水處理、冶金、造紙、自動(dòng)物流等行業(yè)向6000多家用戶提供了技術(shù)支持、數(shù)控與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改造、老生產(chǎn)線更新與新自動(dòng)化工程項(xiàng)目實(shí)施、備件供應(yīng)、低壓電柜、以及數(shù)控、驅(qū)動(dòng)與可編程控制器（PLC）等多種產(chǎn)品與服務(wù)。本公司于1999年順利通過ISO9001和ISO9002（94版）質(zhì)量體系認(rèn)證，并于2002年7月完成ISO9001和ISO9002（2000版）轉(zhuǎn)版認(rèn)證，擁有完善、嚴(yán)密的設(shè)計(jì)、制造過程和企業(yè)組織

3、管理。本公司擁有ISO14001認(rèn)證。為更接近用戶，公司在上海、廣州、沈陽、長春、成都、重慶、武漢和南京等地設(shè)有辦事處或員工常駐服務(wù)點(diǎn)，公司員工800多名，其中工程；服務(wù)和電柜技術(shù)人員有500多人。本地化的銷售、維修服務(wù)與技術(shù)工程師將使用戶得到及時(shí)的最好的支持。我們所有的自動(dòng)化工程均基于西門子這一著名的品牌；高學(xué)歷、深入的專業(yè)知識(shí)、出色的個(gè)人能力、豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目管理能力是我們工程師的共同特點(diǎn)；西門子的成熟專有技術(shù)及其配套產(chǎn)品，結(jié)合豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和靈活應(yīng)用，使我們能夠?yàn)橛脩籼峁┤住⒆顑?yōu)的解決方案。無論原理設(shè)計(jì)、硬軟件設(shè)計(jì)、電氣安裝、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試還是技術(shù)培訓(xùn)，我們均能滿足您的要求，并可根據(jù)情況

4、提出合理建議；向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)一直是我們的宗旨，通過熱線服務(wù)和大容量備件庫，我們可向您提供更廣泛的技術(shù)支持和快速服務(wù)。我們的質(zhì)量方針是：優(yōu)質(zhì)高效、顧客滿意、確保名牌、持續(xù)改進(jìn)2. 適用標(biāo)準(zhǔn)IEC 1131-3PLC編程 PLC programmingprEN954-1安全集成的安全功能 Safety functions with Safety Integrated EN55011EMC標(biāo)準(zhǔn) EMC stability for mains- and field-borne interferenceWindows NT/2000操作系統(tǒng) Operating system for operatio

5、n and visualizationEN50170PROFINET 控制器之間的通訊 Communications between controllersIEEE802.3Ethernet TCP/IP 操作面板、控制器和HMI之間的通訊 Communications between operator panels and between machine controllers and the HMIOPCA standard mechanism for communicating to numerous data sources, either devices on the factory

6、 floor, or a database in a control room.3. 項(xiàng)目方案3.1. 項(xiàng)目背景該生產(chǎn)線用于汽車輪榖涂裝，為全自動(dòng)生產(chǎn)線，二十四小時(shí)生產(chǎn)；由于生產(chǎn)規(guī)格較多，達(dá)20余種，因缺乏對(duì)輪榖涂裝質(zhì)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和追蹤分析，給針對(duì)性的提高設(shè)備的生產(chǎn)效率帶來一定困難，因此增加一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于該生產(chǎn)線輪轂生產(chǎn)合格率的數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)；3.2. 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則針對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)線的狀況，在不改變當(dāng)前控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不影響當(dāng)前正常生產(chǎn)的情況下，新增一套獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)采用S7系列PLC、PC677工控機(jī)以及WINCC上位系統(tǒng)；原生產(chǎn)線的硬件和程序均不進(jìn)行任何修改，僅在有必要且不影響

7、生產(chǎn)的前提下，增加部分程序用與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；該項(xiàng)目為交鑰匙工程，包括系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)采購、安裝和調(diào)試及設(shè)備驗(yàn)收和生產(chǎn)支持。對(duì)系統(tǒng)使用者、維護(hù)者和管理者的培訓(xùn)以及遞交符合系統(tǒng)開發(fā)規(guī)范的整套項(xiàng)目文檔也是項(xiàng)目的重要內(nèi)容。3.3. 項(xiàng)目方案3.3.1. 生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項(xiàng)目方案描述如下： 控制器采用S7-300 PLC，安裝在數(shù)據(jù)采集操作站；S7-300是西門子中端PLC，具備很強(qiáng)的運(yùn)算能力和極快的運(yùn)行速度，能夠保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性；CPU采用315-2PN，集成以太網(wǎng)口以及Profibus口，便于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展； 在線尾處安裝一個(gè)光電開關(guān)用于檢測(cè)下線的輪榖，光電開關(guān)以及安裝支架均

8、由用戶提供，并確保安裝后檢測(cè)的穩(wěn)定性； 增加西門子PC677工控機(jī)用于上位軟件安裝，并安裝在數(shù)據(jù)采集操作站；上位軟件采用西門子SCADA系統(tǒng)WINCC，WINCC以SQL SERVER數(shù)據(jù)庫為后臺(tái)，所有采集的數(shù)據(jù)均可存入SQL SERVER數(shù)據(jù)庫，以供歸檔和數(shù)據(jù)追溯； 當(dāng)前系統(tǒng)完成以下功能： 下線輪轂數(shù)采集以及統(tǒng)計(jì)，包括班次統(tǒng)計(jì)、時(shí)間段查詢功能； 不同類型的缺陷統(tǒng)計(jì)，其中缺陷確認(rèn)由操作人員在上位機(jī)選擇相應(yīng)型號(hào)后進(jìn)行手動(dòng)確認(rèn)，確認(rèn)后將故障信息存入數(shù)據(jù)庫； 根據(jù)實(shí)際的功能需求完成系統(tǒng)的編程調(diào)試。系統(tǒng)全部采用西門子產(chǎn)品，結(jié)合全集成自動(dòng)化（TIA）技術(shù)，將生產(chǎn)制造和工藝過程技術(shù)領(lǐng)域統(tǒng)一起來。PLC采用

9、S7-300控制器，具備較強(qiáng)大的計(jì)算的能力，其堅(jiān)固、全封閉的模塊能承受惡劣的工業(yè)環(huán)境。系統(tǒng)具有良好的開放性，控制網(wǎng)絡(luò)采用Profibus DP現(xiàn)場(chǎng)總線，使得系統(tǒng)的可靠性及抗干擾能力大大增強(qiáng)，并可配備以太網(wǎng)接口，使得系統(tǒng)可方便地與全廠局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接。4. 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃4.1. 系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 在合同簽定后，與用戶方項(xiàng)目組成員進(jìn)行詳細(xì)交流，了解詳細(xì)需求，制定出詳細(xì)的準(zhǔn)確的方案。4.2. 硬件采購根據(jù)項(xiàng)目方案，采購相應(yīng)的硬件。4.3. 軟件設(shè)計(jì) 對(duì)改造部分進(jìn)行相關(guān)程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)；根據(jù)功能需求編制程序，并進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試；4.4. 設(shè)備到貨SFAE西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司按照合同規(guī)定的時(shí)間內(nèi)配送

10、各種硬件設(shè)備到合同規(guī)定的用戶指定的地點(diǎn)，并驗(yàn)收硬件設(shè)備到貨各類總數(shù)量。4.5. 現(xiàn)場(chǎng)安裝與功能調(diào)試 現(xiàn)場(chǎng)硬件及網(wǎng)絡(luò)安裝完畢且用戶具備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試條件后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)軟件調(diào)試4.6. 系統(tǒng)終驗(yàn)完成安裝調(diào)試并達(dá)到系統(tǒng)要求的功能后，進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收，驗(yàn)收完成后終驗(yàn)報(bào)告由用戶簽收并進(jìn)入保修期。5. 相關(guān)案例 玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線MES系統(tǒng) 江鈴發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 大眾底盤線螺栓擰緊數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6. 西門子產(chǎn)品介紹為了更進(jìn)一步地了解本項(xiàng)目中所用到的西門子產(chǎn)品，分別介紹如下。6.1. Wincc軟件介紹SIMATIC WinCC基于Windows平臺(tái)，能為各種工業(yè)領(lǐng)域提供完備的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)功能，涵蓋

11、單用戶系統(tǒng)直到支持冗余服務(wù)器和遠(yuǎn)程Web客戶機(jī)解決方案的多用戶系統(tǒng)。WinCC是跨公司垂直集成交換信息的基礎(chǔ)，它采用了工廠智能，可以實(shí)現(xiàn)更大程度的生產(chǎn)過程的透明性。WinCC基本系統(tǒng)是各種不同應(yīng)用的核心。它不僅包含開放的編程接口，還包含大量已經(jīng)開發(fā)了的WinCC選件(由西門子A&D完成)和WinCC附加件(由西門子內(nèi)部和外部合作方完成)，用于給用戶提供各種功能的擴(kuò)展SIMATIC WinCC V6.2版對(duì)基本系統(tǒng)及其選件進(jìn)行了大量有益的功能增強(qiáng)，從而可對(duì)工廠智能型應(yīng)用提供更為強(qiáng)大的支持。 WinCC基本系統(tǒng)的創(chuàng)新 具有Windows主題風(fēng)格和外觀的運(yùn)行界面 支持報(bào)警隱藏，更為直觀WinCC V

12、6.2對(duì)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了功能擴(kuò)展，尤其是通過“報(bào)警隱藏”功能，提高了報(bào)警顯示和報(bào)警處理的清晰性。借助“報(bào)警隱藏”功能，操作員可以手動(dòng)控制在報(bào)警控件上不顯示非重要的系統(tǒng)狀態(tài)信息；雖然這些消息不被顯示，但仍會(huì)進(jìn)行后臺(tái)歸檔處 增強(qiáng)的趨勢(shì)顯示控件在WinCC V6.2中，擴(kuò)展了WinCC趨勢(shì)控件的功能: 在同一趨勢(shì)顯示屏上，可以顯示當(dāng)前值(在線趨勢(shì))和歷史過程值?，F(xiàn)在，只需點(diǎn)擊一下按鈕，就可以將趨勢(shì)顯示中顯示的過程值導(dǎo)出為CSV格式文件，并提供給標(biāo)準(zhǔn)工具進(jìn)行分析 WinCC集成了微軟最新的數(shù)據(jù)庫Microsoft SQL Server 2005 SP1(標(biāo)準(zhǔn)版)。從性能和數(shù)據(jù)管理能力等方面來看，MS S

13、QL Server 2005 SP1非常適合作為高端SCADA軟件的數(shù)據(jù)庫系 增強(qiáng)的安全性，支持Windows防火墻和病毒掃描為了提高運(yùn)行期間的安全性，現(xiàn)在發(fā)布的WinCC V6.2可以與開啟的Windows防火墻配合使用。除了可以使用企業(yè)版Symantec AntiVirus以外，還可以使用8.1及以上版本的 Trend Micro Server Protect，5.56及以上版本的Trend Micro Office Scan NT，和5.02及其以上版本的McAffee-Virus scanner WinCC工廠智能選件的創(chuàng)新 WinCC/DataMonitor，現(xiàn)在支持報(bào)表發(fā)布和網(wǎng)頁定

14、制功能 全新選件：WinCC/DowntimeMonitor，可以檢測(cè)并分析機(jī)器和工廠的停機(jī)時(shí)間 全新選件：WinCC/ProcessMonitor，管理信息系統(tǒng)，支持在線質(zhì)量分析 WinCC/Connectivity Pack，提供訪問分布式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的方便接口 全新選件：WinCC/Connectivity Station，任何一臺(tái) Windows計(jì)算機(jī)都可以通過Connectivity Station訪問分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)隨著自設(shè)備級(jí)直至企業(yè)級(jí)工廠智能應(yīng)用的整合，西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)可以提供一種完美、靈活的“一站式”解決方案。SIMATIC WinCC工廠智能選件有效、智能地利用數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)的生成關(guān)鍵信息，從而可以改善公司的決策過程。該過程能進(jìn)一步降低工廠成本、防止原料浪費(fèi)，更好地利用生產(chǎn)設(shè)施，最終，確保具有更高的管理效率和管理有效。經(jīng)濟(jì)、靈活的基于過程可視化系統(tǒng)SIMATIC WinCC的監(jiān)控系統(tǒng)，可以無縫地升級(jí)為綜合最優(yōu)的基于SIMATIC IT的制造執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)解決方案。 SIMATIC WinCC工廠智能選件實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控級(jí)和制造執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)的連接，從而可以高效地進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集、歸檔、壓縮、分析和發(fā)布工作，使生產(chǎn)過程具有更