1 背景分析
我國是塑料制品生產(chǎn)和消費(fèi)大國，注塑機(jī)控制性能直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)在傳統(tǒng)繼電器式的注塑機(jī)基本被智能控制器控制的注塑機(jī)取代，新一代無液壓裝置的全電動(dòng)注塑機(jī)也已出現(xiàn)在市場。注塑機(jī)控制系統(tǒng)的升級換代，基本都具備通信功能，為使用組態(tài)軟件構(gòu)建大規(guī)模注塑機(jī)集群控制提供基本條件。建立車間設(shè)備的統(tǒng)一實(shí)時(shí)監(jiān)控，對歷史數(shù)據(jù)的整理分析，已成為很多企業(yè)提升管理水平，提升產(chǎn)品質(zhì)量的一種選擇。
當(dāng)前很多塑料制品生產(chǎn)廠還沒有建立起車間設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對于生產(chǎn)過程中需要監(jiān)控的生產(chǎn)流程難以控制，從而難以提升產(chǎn)品的合格率。這種情況產(chǎn)生的原因是，一方面由于部分企業(yè)缺乏信息化建設(shè)的意識(shí)，另一方面是企業(yè)自身可能缺乏單獨(dú)開發(fā)相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)能力。而組態(tài)軟件的介入，結(jié)合控制器等硬件設(shè)備可以快速的以較低的成本構(gòu)建一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。由于組態(tài)軟件自身可靠、易學(xué)、穩(wěn)定的特點(diǎn)，日漸成為很多企業(yè)的構(gòu)建信息化車間的首選。
天星組態(tài)軟件憑借自身優(yōu)良的性價(jià)比、穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)、自身軟件強(qiáng)大的過程數(shù)據(jù)庫和自由報(bào)表等功能，在塑料行業(yè)的信息化建設(shè)中發(fā)揮著日漸重要的作用。這里以天星組態(tài)軟件在某塑料制品廠中的應(yīng)用為例，詳細(xì)展示天星組態(tài)軟件在塑料制品車間及行業(yè)信息化中的應(yīng)用。
2 案例操控
以下是該塑料廠的基本情況：3個(gè)車間共46臺(tái)注塑機(jī)，預(yù)備將控制系統(tǒng)設(shè)置在辦公樓，離車間大概三十米。每臺(tái)設(shè)備需要采集注塑時(shí)間，計(jì)數(shù)修整實(shí)際值等參數(shù)，同時(shí)為避免工人沒有按照規(guī)定操作使產(chǎn)品工時(shí)低于工藝時(shí)間的要求，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，系統(tǒng)會(huì)按照設(shè)定判斷每個(gè)班次的超標(biāo)情況，如果連續(xù)超標(biāo)或者累計(jì)超標(biāo)（可以設(shè)定超標(biāo)模式），達(dá)到一定次數(shù)就可以自定鎖定設(shè)備，而解鎖可以由相關(guān)人員手工解鎖或者系統(tǒng)到達(dá)設(shè)定時(shí)間后自動(dòng)解鎖。塑料廠分為白班和夜班，需要對產(chǎn)量、合格產(chǎn)品數(shù)、開機(jī)時(shí)長、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長、超標(biāo)率等分別統(tǒng)計(jì)。每臺(tái)設(shè)備的工藝時(shí)間、計(jì)數(shù)修整等內(nèi)容在上位機(jī)中都可以自由設(shè)定。
首先分析系統(tǒng)構(gòu)成。3個(gè)車間共46臺(tái)注塑機(jī)，天星組態(tài)軟件通過RS485總線與注塑機(jī)的控制器進(jìn)行通信，采集控制器班產(chǎn)量、超標(biāo)次數(shù)、開機(jī)時(shí)長、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長、超標(biāo)率等運(yùn)行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)特點(diǎn)呈分布式獨(dú)立控制，再由上位機(jī)統(tǒng)一采集管理數(shù)據(jù)。如果使用一個(gè)串口，設(shè)備多會(huì)引起速度緩慢，而且總線一旦出現(xiàn)故障，所有設(shè)備數(shù)據(jù)均不能采集。同時(shí)，使用一個(gè)串口，采用線性結(jié)構(gòu)必然導(dǎo)致總線距離過長，通信穩(wěn)定性下降。最后綜合考慮，給計(jì)算機(jī)添加一個(gè)串口卡，每個(gè)車間使用一個(gè)串口和天星連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1。
圖一
這里我向大家提供一些在工程開發(fā)中的小技巧：
一、提高采集速度。運(yùn)行時(shí)溶膠溫度、壓力、注射量、保壓時(shí)間等設(shè)定參數(shù)根據(jù)需要可以下載到注塑機(jī)無需實(shí)時(shí)采集，使用世紀(jì)星的動(dòng)態(tài)優(yōu)化功能。在創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)設(shè)備時(shí)，選擇“動(dòng)態(tài)優(yōu)化”選項(xiàng)，天星運(yùn)行時(shí)，只采集當(dāng)前顯示畫面所使用的變量、需要?dú)v史數(shù)據(jù)保存的變量、需要報(bào)警的變量及命令語言中使用的變量，不采集其它變量，當(dāng)采集的變量數(shù)量多時(shí)，系統(tǒng)的采集速度明顯提高。
二、超標(biāo)自鎖功能。當(dāng)合格率低于某個(gè)值時(shí)，自動(dòng)對該注塑機(jī)鎖定，解鎖之后才能繼續(xù)運(yùn)行。注塑機(jī)提供產(chǎn)量和合格產(chǎn)品數(shù)量，在天星命令語言里，實(shí)時(shí)計(jì)算出合格率，當(dāng)合格率低于設(shè)定值時(shí)，將注塑機(jī)鎖定變量置一。設(shè)定當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間到某個(gè)設(shè)定時(shí)間時(shí)，將鎖定變量置零。同時(shí)還設(shè)置有解鎖按鈕，設(shè)置安全區(qū)，當(dāng)有權(quán)限的用戶登錄時(shí)，可以操作這個(gè)按鈕，將鎖定變量置零。
三、報(bào)表功能。報(bào)表是甲方要求的重點(diǎn)。我們通常習(xí)慣使用的Excel制作各種報(bào)表，Excel強(qiáng)大的功能為我們工作事半功倍。世紀(jì)星表格模板與Excel相似，支持單元格運(yùn)算，支持使用Excel的函數(shù)功能，可以插入圖表，表格支持導(dǎo)出為Excel表格格式，方便工時(shí)計(jì)算和考核。
四、多參數(shù)設(shè)定。注塑機(jī)產(chǎn)品類型很多，每種產(chǎn)品都需要設(shè)定的參數(shù)都不同，這樣使用天星配方功能方便實(shí)現(xiàn)設(shè)定參數(shù)管理。天星配方功能，先將參數(shù)建立在配方表中，使用函數(shù)調(diào)用配方，參數(shù)自動(dòng)寫給變量。同樣，可以調(diào)用函數(shù)在運(yùn)行系統(tǒng)下對配方增加、修改、刪除工作。
五、開機(jī)時(shí)長，運(yùn)行時(shí)長，合格率的計(jì)算。計(jì)算開機(jī)時(shí)間長度時(shí)先記錄下開機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間，然后將停機(jī)時(shí)間減去開機(jī)時(shí)間即可。這里以班為單位，統(tǒng)計(jì)每班的時(shí)長，每班8小時(shí)，正好一天三班，否則需要考慮日期的因素。合格率在應(yīng)用程序命令語言中，程序運(yùn)行時(shí)，間隔1秒，實(shí)時(shí)計(jì)算合格率即可。
3 結(jié)束語
本系統(tǒng)采取下位機(jī)控制，上位機(jī)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)的控制模式，充分發(fā)揮注塑機(jī)控制器實(shí)時(shí)控制和組態(tài)軟件靈活便捷的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、高可靠性的要求。世紀(jì)星組態(tài)軟件的使用，大大節(jié)約了開發(fā)的時(shí)間和成本。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使該廠的信息化建設(shè)進(jìn)度提升到新的層次，通過對全廠數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，可進(jìn)一步提高管理水平，降低成本，提高效益，得到用戶的高度認(rèn)可。
