1、FactoryLink介紹
FactoryLink作為UGS Tecnomatix Production Automation （生產(chǎn)自動化軟件）的商業(yè)名稱，能監(jiān)視、指導(dǎo)和控制行業(yè)流程，使得客戶可以優(yōu)化其制造過程和產(chǎn)品。
FactoryLink建立在先進(jìn)的開放式架構(gòu)之上，向眾多行業(yè)中構(gòu)建垂直應(yīng)用的客戶提供最高的性能和靈活性。FactoryLink具有高度的可度量性，可被用于構(gòu)建任何大小的應(yīng)用軟件，可以是最簡單的人機(jī)交互界面（HMI）系統(tǒng)，也可以是最復(fù)雜和要求最高的監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集（SCADA）系統(tǒng)，具有高度的靈活性。濟(jì)鋼第三煉鋼廠1#板坯連鑄機(jī)選用的版本是FactoryLink7.5。
FactoryLinkt提供綜合性的先進(jìn)工具，用戶可以配置應(yīng)用程序，以正好滿座客戶的需求，其應(yīng)用范圍可以跨越實(shí)時(shí)人機(jī)界面（HMI），生產(chǎn)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）以及行業(yè)信息管理，因此其功能多樣性是沒有止境的。
1、1 組態(tài)管理器Configuration Explorer
組態(tài)管理器是一套直觀的環(huán)境，可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上配置與運(yùn)行FactoryLink服務(wù)器應(yīng)用程序。一個(gè)用戶可以訪問多個(gè)FactoryLink服務(wù)器，或者多個(gè)用戶可以同時(shí)配置一個(gè)FactoryLink服務(wù)器。這一分布式的訪問可以大大提高程序開發(fā)效率。組態(tài)管理器提供類似于微軟瀏覽器的分級視圖，可以通過FactoryLink應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航。如圖1所示：
圖1 Factorylink7.5組態(tài)管理器
組態(tài)管理器使用應(yīng)用程序?qū)ο螅瑥亩龠M(jìn)了基于對象配置的概念，而且系統(tǒng)中還包括了各種SCADA功能，例如報(bào)警、數(shù)據(jù)錄入與通信。
只要將要用的‘對象’拖到應(yīng)用程序中即可構(gòu)建FactoryLink應(yīng)用程序。應(yīng)用程序?qū)ο蠹夹g(shù)史無前例的提高了生產(chǎn)力。具有以下特點(diǎn)：1）完全避免了重復(fù)地組態(tài)工作；2）減少了配置錯誤的可能性；3）大幅度消減了應(yīng)用程序開發(fā)周期；4）應(yīng)用程序更容易維護(hù)；5）采用拖放式應(yīng)用程序?qū)ο笈渲脩?yīng)用程序很容易，可以直接從Excel導(dǎo)入數(shù)據(jù)。
1、2客戶創(chuàng)建程序Client Builder
客戶創(chuàng)建程序是構(gòu)建動態(tài)流程可視化圖形的工具。客戶創(chuàng)建程序非常容易使用而且非常直觀，提供非常獨(dú)特的功能和生產(chǎn)力，用于構(gòu)建HMI和SCADA應(yīng)用程序要求而定制的用戶界面。在客戶創(chuàng)建程序中，許多高級功能成為標(biāo)準(zhǔn)配置，例如全景和縮放，支持多個(gè)
顯示器、分層、縮放穩(wěn)定、數(shù)據(jù)緩沖和許多其它功能。
客戶創(chuàng)建程序是一套ActiveX容納單元，因此任何兼容的第三方ActiveX控件可以插入到客戶創(chuàng)建程序的組態(tài)中。包含有ActiveX控件，以便在FactoryLink內(nèi)部查看報(bào)警、趨勢圖和數(shù)據(jù)庫查詢。ActiveX文件支持功能可以將實(shí)時(shí)圖形融入到網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的其他內(nèi)容中。
客戶創(chuàng)建程序合并有微軟Visual Basic應(yīng)用程序，因此用戶可以很容易的使用開放式及標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境編寫和擴(kuò)展功能。通過在VBA腳本中修改屬性，可以對任何圖形對象，例如圖紙、動畫、符號、擬態(tài)和用戶輪廓實(shí)現(xiàn)完全定制。如圖2所示：
圖2 Factorylink7.5客戶端編輯畫面
使用基于級別而且面向?qū)ο蟮膱D形符號獲取強(qiáng)大的對象方位。每次修改符號時(shí)，所有的改變均傳遞給其他可視化和實(shí)時(shí)地鏈接。符號和信息庫包含在產(chǎn)品內(nèi)，或者可以由用戶定義，并與其他項(xiàng)目共享。實(shí)時(shí)流程的可視化使得操作人員了解信息并處于受控狀態(tài)。
2、SIMATIC NET簡介
SIMATIC NET V6.0是西門子在工業(yè)控制層面上提供的一個(gè)開放的，多元的通訊系統(tǒng)。它意味著能將工業(yè)現(xiàn)場的PLC、主機(jī)、工作站和個(gè)人電腦聯(lián)網(wǎng)通訊，為了適應(yīng)自動化工程中的種類多樣性，SIMATIC NET 推出了多種不同的通訊網(wǎng)絡(luò)以因地制宜，這些通訊網(wǎng)絡(luò)符合德國或國際標(biāo)準(zhǔn)，他們包括：1）工業(yè)以太網(wǎng)；2）AS-I；3）PROFIBUS；4）PROFIBUS-PA
SIMATIC NET 系統(tǒng)包括：1）傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)配件和相應(yīng)的傳輸設(shè)備；2）協(xié)議和服務(wù)；3）連接PLC 和電腦到LAN 網(wǎng)上的通訊處理器（CP 模塊）
OPC 服務(wù)器隨SIMATIC NET 軟件光盤提供。OPC（OLE For Process Control，用于過程控制的OLE）的基本原理是，OPC 客戶應(yīng)用程序可以通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開放的多供應(yīng)商接口，與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。
OPC 服務(wù)器提供：
數(shù)據(jù)訪問接口2.05
報(bào)警和事件接口1.02（單一事件）
在不同制造商自動化產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)化。
用于不同部件的相同的、用戶友好的用戶接口。
從工業(yè)網(wǎng)/廣域網(wǎng)中每個(gè)計(jì)算機(jī)的可訪問性。
經(jīng)過客戶機(jī)接口（C++）的高性能數(shù)據(jù)存取。
經(jīng)過自動化接口（VB）或包含OCX 數(shù)據(jù)控制，使用容易。
因特網(wǎng)通訊可通過XML DA 接口實(shí)現(xiàn)。
變量（項(xiàng)目）的成組化；這樣可以在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)存取。
3、FactoryLink7.5與SIMATIC NET通訊
濟(jì)鋼三煉鋼板坯連鑄機(jī)基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)（L1級）采用德國SIEMENS 公司的S7系列產(chǎn)品，組成儀控合一的基礎(chǔ)自動化控制級。PLC主要采用S7-300、 S7-400及C7系列作為主站，遠(yuǎn)程I/O、
變頻器等智能單元作為從站，主站與從站采用現(xiàn)場總線PROFIBUS_DP與從站進(jìn)行通訊。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)軟件采用Microsoft公司的Windows 2000，PLC編程軟件采用Siemens公司的Step7.0；上位監(jiān)控軟件采用UGS Tecnomatix Factorylink7.5。由于PLC選用Siemens公司的產(chǎn)品，而上位監(jiān)控軟件選用Factorylink7.5，兩者之間的通訊需要第三方媒介作為驅(qū)動，而西門子公司的軟件SIMATIC NET6.0 OPC服務(wù)器功能很好的滿足了兩者之間通訊的需求。
通過配置SIMATIC NET OPC服務(wù)器，建立起現(xiàn)場PLC、Factorylink7.5上位監(jiān)控軟件與SIMATIC NET OPC服務(wù)器之間的通訊，從而可以將現(xiàn)場Siemens PLC的實(shí)時(shí)信號采集到，將現(xiàn)場設(shè)備信號、控制信號相互進(jìn)行傳輸，滿足現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控、控制功能。
同時(shí)，如圖1所示，在Factorylink7.5組態(tài)管理器OPC Server Definition中需要定義好上位監(jiān)控軟件的通訊變量。
4、SIMATIC NET OPC服務(wù)器的配置
當(dāng)SIMATIC NET 軟件成功安裝后，在PC 機(jī)桌面上可看到Station Configurator 的快捷圖標(biāo)，同時(shí)在任務(wù)欄（Taskbar）中也會有Station Configuration Editor 的圖標(biāo)。
通過點(diǎn)擊圖標(biāo)打開Station Configuration Editor 配置窗口，如圖３所示：
圖3 SIMATIC NET OPC服務(wù)器的配置
選擇一號插槽，點(diǎn)擊Add 按鈕或鼠標(biāo)右鍵選擇添加，在添加組件窗口中選擇OPC Server點(diǎn)擊OK 。
選擇另一號插槽，點(diǎn)擊Add 按鈕或鼠標(biāo)右鍵選擇添加，在添加組件窗口中選擇TCP/IP接口，完成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的配置。配置完以上兩項(xiàng)即完成OPC服務(wù)器的配置。
4、1符號文件的創(chuàng)建
利用SIMATIC NET v6.0的‘Symbol File Configurator’（符號文件配置）功能將現(xiàn)場PLC程序中的變量生成一個(gè)符號文件Cjj_cc.ssd，將其存儲到C盤庚目錄下。如圖４所示：
圖4 符號文件Cjj_cc.ssd配置向?qū)?/p>通過SIMATIC NET v6.0的Commissioning Wizard通訊向?qū)渲梅栁募﨏jj_cc.ssd，如圖3所示。
建立起SIMATIC NET OPC服務(wù)器與PLC程序之間通訊信號，使SIMATIC NET OPC服務(wù)器知道PLC程序中變量的含義，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理，完成生產(chǎn)現(xiàn)場的需求。
4、2網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置
隨后通過SIMATIC NCM PC Manager配置網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。將現(xiàn)場的PLC與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過配置網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖有機(jī)的結(jié)合在一起，為網(wǎng)絡(luò)通訊架起溝通的橋梁。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)定PLC與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)所使用的IP地址，以便上位計(jì)算機(jī)可以知道信號是從哪臺PLC傳輸過來，便于進(jìn)行相應(yīng)的處理。如圖５所示：
圖5 PLC與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)邏輯網(wǎng)絡(luò)圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置圖
以上基本完成通訊功能相關(guān)選項(xiàng)的基本配置，隨后只要通過SIMATIC NCM PC Manage將相應(yīng)的上位計(jì)算機(jī)的Configuration通過菜單‘PLC’中的‘download’功能項(xiàng)下載到SIMATIC NET中即可完成配置。
5、檢測配置
現(xiàn)在已經(jīng)完成SIMATIC NET OPC 服務(wù)器的配置工作，只要檢查一下Station Configuration Editor中的IE_Geneal和OPC Server選項(xiàng)的‘Status’的狀態(tài)顯示是否正常。如果如圖６所示狀態(tài)，即表示OPC 服務(wù)器配置正確，SIMATIC NET OPC 服務(wù)器與PLC之間的通訊問題得以解決，可以完成PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊要求。
圖6 OPC服務(wù)器配置檢測
結(jié)束語：
通過SIMATIC NET具有的功能解決了上位監(jiān)控軟件按Factorylink7.5與PLC之間通訊的問題，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控和控制功能。對于解決PLC與上位監(jiān)控軟件之間的通訊問題提供了一個(gè)行之有效的方案。
作者簡介：辛樂眾,男,工程師,主要從事工業(yè)現(xiàn)場電氣自動化技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)工作。
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