自动化生产线可视化监控系统设计思路

自动化生产线可视化监控系统设计思路

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

自动化生产线可视化监控系统设计思路

【摘要】介绍了亚龙335B自动化生产线系统的结构，监控系统的组成及其实现方法，说明了系统设计方案的确立方法。

【关键词】自动化监控，亚龙335B

一、亚龙335B的组成

现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是在于它的综合性和系统性，在这里的综合性是指机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器测试技术、借口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机的结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感器检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在未处理单元的控制下有机的融合在一起，并协调有序的工作。

可编程控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比，且编程简单，因而广泛的被应用在现代换的自动生产设备中，担负着生产线的大脑――未处理单元的角色。

YL-335B采用了昆仑通态研发的人机界面

TPC7062KS。是一款在实时多任务嵌入式操作系统

Windows CE环境中运行，MCGS嵌入式组态软件组态。该产品设计采用了7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096），色彩达64K彩色。CPU主板：ARM 结构嵌入式低功耗CPU为核心，主频400MHz，64M 存储空间。

亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。每一工作单元既可自成一个独立的系统，同时又是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相交流异步电动机的传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业应用为广泛的电气控制技术。

在YL-335B设备上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化装备应用

技术中的关键技术之一，也是现代工业实现高度自动化的前提之一。

在控制方面，YL-335B采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通信实现互连的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的PLC型号及其所支持的RS485通信模式，组建成一个小型的PLC网络。小型PLC网络以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好、扎实的基础。

二、系统设计方案的确立及说明

在YL-335B中，触摸屏通过COM口直接与输送站的PLC（PORT1）的编程口连接。所使用的通讯线采用西门子PC-PPI电缆，PC-PPI电缆把RS232转为RS485。PC-PPI电缆9针母头插在屏侧，9针公头插在PLC侧。为了实现正常通讯，除了正确进行硬件连接，尚须对触摸屏的串行口0属性进行设置，这将在设备窗口组态中实现，设置方法将在后面的工作任务中详细说明。

为了通过触摸屏设备操作机器或系统，必须给触摸屏设备组态用户界面，该过程称为“组态阶段”。系统组态就是通过PLC以“变量”方式进行操作单元与机械设备或过程之间的通信。变量值写入PLC上的存储区域（地址），由操作单元从该区域读取，从而达到控制设备的目的。此次项目主要是为了使触摸屏对设备进行实时监控。用触摸屏直接读取PLC上存储区域，用触摸屏自带的伸缩、移动、隐含等操作，达到实时监控的目的，把过程跟形象的展现在用户面前。

本文的设计方案是用搬运站PLC作为主站，其他作为从站，通过485线与主站实时通讯，触摸屏直接读取与写入主站的通讯数据，用自身所带的动画过程显示出来，把用户设定的命令写入进去，从而达到控制与监控的目的。

参考文献：

[1]何用辉.自动化生产线安装与调试.北京：机械工业出版社，2011.

[2]吕景泉.自动化生产线安装与调试.北京中国铁道出版社，2009.

项目基金：本文系陕西国防工业职业技术学院2014年度科研计划项目，项目名称为亚龙 335B自动

化生产线可视化测控系统设计与改造，项目编号为Gfy 14―23。