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[焊接(连接)] 总装线HMI逻辑流程图开发

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发表于 2016-2-28 14:02:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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总装线HMI逻辑流程图开发

总装线HMI逻辑流程图开发

        图1  奔腾瑞马公司开发的滑橇输送系统逻辑流程

        HMI逻辑流程图通过简洁的图形界面,可以直接显示运行状态或故障原因,大幅度缩短了故障查询时间,值得研究和推广。
        HMI(人机界面)是现代汽车工厂生产过程可视化和生产管理数字化的首选解决方案,可实现生产过程的实时监控和交互调节、故障自动报警和诊断、历史数据记录和动态跟踪、生产过程停台统计、设备运行状态和运行参数记录和显示、设备故障统计分析以及控制系统运行状态显示等管理功能。现在,HMI已逐步成为汽车工厂生产线控制系统(包括成套单机设备)不可或缺的配置,毫不夸张地说,现代化汽车工厂可能没有配置实时监控系统,但没有配置HMI的几乎没有。HMI软件开发水平直接影响故障处理时间、设备可动率及生产效率。HMI逻辑流程图通过简洁的图形界面,可以直接显示运行状态或故障原因,大幅度缩短故障查询时间,值得研究和推广。
        本文结合一汽大众轿车一厂总装车间奥迪C7总装配线的工程实践,介绍了HMI逻辑流程图的开发要则。
       

总装线HMI逻辑流程图开发

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        图2  九院开发的积放链操作工位停止器单元的逻辑流程

        系统配置
        1.硬件平台
        (1)HMI应采用工业级计算机,带触摸屏。
        (2)至少每个控制系统总控制柜设置一台HMI,最好沿生产线或在特定设备(尤其是动作比较复杂的设备,如升降机、转挂设备等)增设HMI。
        (3)多台HMI时应配置不同的权限级别,显示不同级别或仅与该设备相关的监控画面和信息(如运行信息和报警信息等)。
        (4)网络协议宜采用开放的网络协议,大部分采用快速以太网,也可嵌入现场总线控制系统(作为节点)。选择的原则是根据HMI占用的带宽(数据量和数据刷新频率),建议尽可能采用工业级以太网。
        (5)PLC应配置通信模块或CPU带通信口。
       

总装线HMI逻辑流程图开发

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        图3 九院开发的积放链升降机前停止器单元的逻辑流程

        2.软件平台
        (1)HMI操作系统宜选择Windows XP专业版及以上。
        (2)HMI软件可选择FTView SE(或ME)、WinCC flexible等,配置必要的可选件或功能扩展组件(如历史数据、趋势图等)。
        (3)兼容第三方控制系统的接口,应首选OPC协议。
        (4)数据库软件可选择SQL SERVER、ORACLE和ACCESS等,配置ODBC接口。
        (5)程序设计语言选择VB或C++。
       

总装线HMI逻辑流程图开发

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        图4  九院开发的奥迪C7总装配线PLC软件

        逻辑流程图开发要则
        1.简洁、直接
        应采用简洁的框图组成流程图的方式设计,屏蔽一些无关的细节,必要时可在PLC中开发信息处理模块来汇总或计算需要显示的信息,不可照搬功能块或梯形图中的结构,如图1、图2和图3所示。
        2.强调可读性
        可读性就是要将PLC指令系统的一些功能转换表达方式,如计时器、计数器、比较指令和运算指令等。如图4中的FFL、EQU、TON和MOV指令,如果直接按照PLC软件的图例显示在逻辑流程图中,可读性很差。在此以常用的计时器为例说明,如控制程序中计时器计时时间到执行某逻辑,则应在逻辑流程图中用图5表示。
       

总装线HMI逻辑流程图开发

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        图5  九院开发的计时器转化表达方式的逻辑流程

        计时值与PLC内部数据以毫秒为单位转化为以秒为单位,显示目标值、当前值。当前值是以数字显示元件显示计时器累加值除以1000的结果,运行时计时值在满足梯级条件时以秒递增,达到设定值时逻辑流程图的图形单元变成绿色。其他类指令按照此原则转化。
        3.信息充足
        为方便故障查询,逻辑流程图应有足够的信息,如图3中的停止器占位、停止器复位、停止器打开到位和停止器关闭到位等,还可增加操作信息如手动操作按钮的状态、完工释放按钮的状态等。
        结语
        奥迪C7总装配线的工程实践表明逻辑流程图非常方便、实用,可大幅度减少故障查询时间,提高生产线开动率。本文叙述的开发要则对开发各类设备的HMI软件有着通用的指导意义。
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