遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

何冠峰

（廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東　佛山順德　528318）

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

何冠峰

（廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東佛山順德528318）

混料在塑料制品行業(yè)是一非常重要的原材料處理環(huán)節(jié)。目前，在國(guó)內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的控制基本上是時(shí)間控制或溫度控制，且要求在現(xiàn)場(chǎng)完成。但現(xiàn)場(chǎng)粉塵大、溫度高，操作工序處在一個(gè)勞動(dòng)強(qiáng)度較高的環(huán)境。論文對(duì)怎樣實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)跟蹤、歷史數(shù)據(jù)保存以實(shí)現(xiàn)品質(zhì)工藝分析，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，完成自動(dòng)計(jì)產(chǎn)、設(shè)備保護(hù)、工藝參數(shù)遠(yuǎn)程修改等做出分析與研究。

通訊；文本控制器；網(wǎng)關(guān)；服務(wù)器；遠(yuǎn)程監(jiān)控

0　引言

遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制是指在局域網(wǎng)絡(luò)上由一臺(tái)電腦（客戶端）遠(yuǎn)距離去控制另一臺(tái)電腦（服務(wù)器端）的技術(shù)，管理者使用主控端電腦控制被控端電腦時(shí)，就像坐在被控端電腦的屏幕前一樣。啟動(dòng)被控端電腦應(yīng)用程序后，就可以使用被控端電腦的文件資料。

遠(yuǎn)程監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)情況的隨時(shí)掌握，把生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況同企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理策略緊密結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綜合自動(dòng)化，建立網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和網(wǎng)上知識(shí)資源庫(kù)。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和快速集中，以獲得現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，為遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)提供物質(zhì)基礎(chǔ)；通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理者無(wú)須親臨現(xiàn)場(chǎng)或惡劣的環(huán)境就可以監(jiān)視，并控制生產(chǎn)系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各種參數(shù)，利用本地豐富的軟硬件資源對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象進(jìn)行過(guò)程控制，維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)，減少操作工出現(xiàn)人為操作失誤，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端的無(wú)人或少人值守，達(dá)到減員增效的目的。

1　監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1溫度測(cè)量及控制部分

主要由測(cè)溫探頭、攪拌槳、電機(jī)、變頻器組成。實(shí)物如圖1所示。

圖1　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成部件實(shí)物圖Fig.1 Part of the remote monitoring system of physical map

工作原理：熱混電機(jī)接受變頻器指令啟動(dòng)，無(wú)極調(diào)速，把組合料攪拌；當(dāng)料斗里組合料排放完畢后，熱混電機(jī)達(dá)到高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使組合料迅速升溫；當(dāng)溫度升到設(shè)定值時(shí)，電機(jī)又回到低速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)熱料通過(guò)熱混缸底部料閥排放到冷混缸。

技術(shù)亮點(diǎn)：①測(cè)溫探頭外面使用的保護(hù)套采用的是耐磨材料，理論上可以使用十年。在保護(hù)套和測(cè)溫元件之間灌入氧化鎂，可以有效加快傳熱速度；②經(jīng)過(guò)測(cè)試，變頻器的節(jié)電率可達(dá)到22.01%，且變頻器擁有很多保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、欠流、欠壓、缺相等均能提供保護(hù)。

1.2上料和下料監(jiān)控部分

主要由阻旋式料位開關(guān)、電容式接近開關(guān)組成。實(shí)物如圖2所示。

圖2　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控部分實(shí)物圖Fig.2 Remote monitoring and control system

工作原理：在料斗里安裝阻旋式料位開關(guān)，以便感應(yīng)投料斗里是否有料，無(wú)料時(shí)料位感應(yīng)輸出信號(hào)，投料提示燈提示投料。在冷混缸下安裝電容式接近開關(guān)，感應(yīng)有裝料斗存在時(shí)，混料到達(dá)冷排條件后就自動(dòng)排料。沒有裝料斗時(shí)，冷排不會(huì)排料，且暫時(shí)把冷混電機(jī)停機(jī)，使其進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到感應(yīng)有料斗時(shí)，冷混電機(jī)才會(huì)再次啟動(dòng)，同時(shí)打開冷排閥進(jìn)行排料。

1.3通訊部分

由文本控制器、S7-200PLC、EM277擴(kuò)展通信模塊、S7-300PLC組成。實(shí)物如圖3所示。

圖3　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通訊部分實(shí)物圖Fig.3 The remote monitoring system of communication part of the physical map

工作原理：文本控制器主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行工作控制，即臨時(shí)采集并存放實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，之后通過(guò)和總線橋網(wǎng)關(guān)通信模塊進(jìn)行Modbus-RTU主從通信。S7-200PLC主要是采集現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備開、關(guān)機(jī)情況，它永不斷電，一直保持正常通信工作狀態(tài)。EM277模塊是S7-200PLC的Profibus DP通信模式的必需擴(kuò)展模塊。此模塊的功能劃分在數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)處理層。S7-300PLC可同時(shí)進(jìn)行Profibus DP和普通以太網(wǎng)（TCP/IP）通信模式。它的主要功能之一是和總線橋網(wǎng)關(guān)通信模塊（從站）、EM277模塊（從站）進(jìn)行Profibus DP主從通信，S7-300PLC作主站。

1.4遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作部分

由服務(wù)器、臺(tái)式電腦及顯示器組成。實(shí)物如圖4所示。

圖4　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作部分實(shí)物圖Fig.4 The remote monitoring system of the operation of part of the physical map

工作原理：服務(wù)器安裝2塊自適應(yīng)以太網(wǎng)卡，1塊與S7-300通訊，另1塊與局域網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備相連接?？蛻舳穗娔X須與服務(wù)器電腦處于同一個(gè)局域網(wǎng)下，運(yùn)行Windows XP以上版本的操作系統(tǒng)，通過(guò)執(zhí)行“遠(yuǎn)程桌面連接”程序，輸入服務(wù)器的計(jì)算機(jī)的IP地址進(jìn)行連接，隨后輸入度武器的系統(tǒng)管理密碼登錄，并進(jìn)行監(jiān)控。

2　整體系統(tǒng)

參數(shù)設(shè)置可以在辦公室完成，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。為了防止操作工在現(xiàn)場(chǎng)隨意改動(dòng)參數(shù)，應(yīng)設(shè)置4級(jí)密碼。工藝需要的相關(guān)參數(shù)應(yīng)由管理者在辦公室修改。現(xiàn)場(chǎng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)的核心是文本控制器，然后是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)處理，EM277擴(kuò)展通信模塊、S7-300PLC等，即通訊部分。辦公室的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作部分由服務(wù)器、臺(tái)式電腦及顯示器組成，如圖5所示。

圖5　遠(yuǎn)程監(jiān)控混料系統(tǒng)項(xiàng)目分析圖Fig.5 Remote monitoring system of project material mixed analysis chart

熱混溫度、冷混溫度、熱混電機(jī)電流是監(jiān)控的主要工藝參數(shù)；混料斗數(shù)為計(jì)產(chǎn)，分時(shí)間段、分班進(jìn)行，并自動(dòng)累加、統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)對(duì)接。

3　總結(jié)

遠(yuǎn)程監(jiān)控混料系統(tǒng)是以工業(yè)自動(dòng)化模擬完成的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，它由以往的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控上升至遠(yuǎn)程監(jiān)控，這是一大跨越，它的優(yōu)勢(shì)在于車間的管理人員可以充分了解生產(chǎn)，即使需要更換配方、修改遠(yuǎn)程監(jiān)控混料系統(tǒng)的效益反映在多個(gè)方面：一是實(shí)時(shí)監(jiān)控，由歷史記錄保存，有助于品質(zhì)分析；二是自動(dòng)計(jì)產(chǎn)，有助于車間做出每個(gè)月的預(yù)產(chǎn)計(jì)劃；三是遠(yuǎn)程監(jiān)控，防范員工為趕產(chǎn)量或?yàn)樘崆跋掳喽S意更改重要的工藝參數(shù)；四是自動(dòng)化程度高，大大降低車間管理人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程管理的勞動(dòng)強(qiáng)度；五是在公司區(qū)域網(wǎng)內(nèi)，對(duì)于負(fù)責(zé)生產(chǎn)和品質(zhì)的部分，只要輸入服務(wù)器IP地址，就可以查詢需要的相關(guān)數(shù)據(jù)；六是節(jié)能減排，較普通混料系統(tǒng)而言，變頻混料自動(dòng)控制的節(jié)電率達(dá)22.01%，如普通機(jī)臺(tái)耗電為75kWh，改造后將少用電16.5kWh，于是每臺(tái)機(jī)電費(fèi)每日可節(jié)支300元。

參數(shù)，也能在辦公室內(nèi)完成。

［1］范玉久.化工測(cè)量及儀表［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1985.

［2］李吉林，汪開道，張錦霞，蔡懷禮，俞倫鵬.溫度計(jì)量［M］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2006.

［3］田淑珍.工廠電氣控制設(shè)備及技能訓(xùn)練［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［4］吳志敏，陽(yáng)勝峰.西門子PLC與變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用教程［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2010.

Application of Remote Monitoring System in the Production Process

HE Guan-Feng
（Guangdong Liansu Technology Industry Co.，Ltd.，F(xiàn)oshan Shunde Guangdong 528318，China）

Mixing，is a very important raw material processing link in the plastic products industry.At present，the control can be achieved in the domestic basically is the control of time or temperature control requirements，and finished on site.But the dust，high temperature，the operator in an environment of higher labor intensity.This article on how to realize the real-time data tracking，historic data in order to achieve the quality process analysis，so as to ensure the stable quality of products，complete automatic meter production，equipment protection，remote modification process parameters make analysis and research.

communication；text control；gateway；server；remote monitoring

TP391.8

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.046

1002-6673（2015）01-129-03

2014-11-13

何冠峰（1965-），男，廣西都安人，大學(xué)?？?，自動(dòng)化工程師。從事電氣遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用工作。