CN101716724A - 柔性生产线监控系统 - Google Patents

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CN101716724A
CN101716724A CN200810152293A CN200810152293A CN101716724A CN 101716724 A CN101716724 A CN 101716724A CN 200810152293 A CN200810152293 A CN 200810152293A CN 200810152293 A CN200810152293 A CN 200810152293A CN 101716724 A CN101716724 A CN 101716724A
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王立
戴裕崴
李娜
于�玲
沈洁
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TIANJIN LIGHT INDUSTRY VOCATIONAL TECHNICAL COLLEGE
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TIANJIN LIGHT INDUSTRY VOCATIONAL TECHNICAL COLLEGE
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

一个现场总线和以太网结合的监控系统，该系统主监控画面为轻工职业技术学院的“信息控制一体化”实训基地的柔性生产线的整体九个站：备料、下料、加盖、穿销、喷漆、综检、液压、分拣、仓储单元，当生产线启动，工件运行至任何一个分站，可以通过点击主画面上工位站点的图标可以进入分监控界面，详细监控每一个分站点的运行状况。每一个分站点的监控界面除了本分站的实物画面外，还有手动、启动、停止、急停、复位、用户登录、退出系统和总画面控制按钮，可以对本分站进行相应的控制。各分站相互转换的按钮分布在分站画面的下面，分别为：备料单元、下料单元、加盖单元、穿销单元、喷漆单元、综检单元、液压单元、分拣单元、仓储单元、报警显示和实时报表。本系统优势在于在上位监控上实现了现场总线和工业以太网的结合，大大缩短了排除生产线故障的时间和提高了修护生产线的速度。

Description

柔性生产线监控系统
(一)技术领域
目前，工业以太网和现场总线在一定时期内共存，基于此，监控系统必定会有很好的发展优势。
(二)背景技术
本系统是针对现场总线结合工业以太网的集成监控技术进行研究，利用现阶段国产比较常用的监控软件，以职业技术学院“信息控制一体化”实训基地的柔性生产线为载体进行开发调试成功的。
(三)发明内容
本监控系统所监控的底层柔性生产线的成品为一个由销钉连接底座和上盖的工件，底座由备料单元经传送带传至加盖单元，加上盖以后经传送带至穿销单元将工件连接在一起，喷漆单元喷漆、加热、降温等工序后经综检单元检测该工件为正品还是次品，经液压单元传至分拣单元将正品和次品分开，将次品放至次品库，正品经传送带传至仓储单元，按工件材质、颜色等分别放置不同的成品库。
监控系统所监控的主画面有备料、下料、加盖、穿销、喷漆、综检、液压、分拣、仓储九个工位站点，数据词典内含263个数据变量(具体见附表)。喷漆生产线中工件运行至九个站点中的任何一个，通过点击主画面上工位站点的图标可以进入分监控界面，详细监控每一个分站点的运行状况。每一个分站点的监控界面除了本分站的实物画面外，还有手动、启动、停止、急停、复位、用户登录、退出系统和总画面控制按钮，可以对本分站进行相应的控制。各分站相互转换的按钮分布在分站画面的下面，分别为：备料单元、下料单元、加盖单元、穿销单元、喷漆单元、综检单元、液压单元、分拣单元、仓储单元、报警显示和实时报表。
本系统优势在于在上位监控上实现了现场总线和工业以太网的结合，设备集中监控、友好的人机界面，大大缩短了排除生产线故障的时间和提高了修护生产线的速度。
(四)具体实施方式
职业技术学院“信息控制一体化”实训基地原柔性生产线一套，该生产线只用现场总线传递信号，我们在此基础上升级至工业以太网，并利用目前国内较常用的监控软件，开发了该生产线的每一个生产环节的画面，并根据每一个生产环节的动作设置了数据变量的相关程序，在监控系统中实现了该生产线的全部动作。
附表：
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
  1.   年   2.   加盖的盖子移动   3.   分拣单元废品离散
  4.   月   5.   加盖无盖子报警   6.   喷漆单元工件变色
  7.   日   8.   穿销工作指示灯   9.   喷漆单元工件隐含
  10.   时   11.   穿销托盘检测   12.   喷漆单元模拟量输出
13. 分 14. 穿销止动气缸 15.   喷漆单元换向单元离散变量
  16.   秒   17.   穿销销钉气缸   18.   液压单元转向置位
  19.   日期   20.   穿销传送电机   21.   液压单元链条移动
  22.   时间   23.   穿销销钉检测   24.   液压单元刻章旋转
  25.   用户名   26.   穿销移出   27.   液压单元链条工件移出
  28.   访问权限   29.   穿销报警器   30.   液压单元转向隐含
  31.   启动历史纪录   32.   下料传送电机   33.   仓储内层计数器2
  34.   启动报警记录   35.   下料电机   36.   液压单元传送电机移动
37.   启动后台命令语言 38. 下料直流电磁吸铁 39. 液压单元转向旋转
  40.   新报警   41.   下料托盘右移   42.   液压单元旋转隐含1
  43.   双机热备状态   44.   喷漆单元止动气缸   45.   液压单元转向出件隐含
  46.   毫秒   47.   喷漆舱工作指示灯   48.   仓储内存计数器3
  49.   网络状态   50.   喷漆单元传送电机   51.   液压单元接收
  52.   加盖旋转   53.   液压单元刻章复位   54.   加盖单元加盖个数
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
55.   仓储单元物流检测 56. 喷漆单元风扇旋转 57. 穿销单元穿销个数
58.   仓储单元物流传送电机 59. 喷漆单元工件移出 60. 综检单元成品个数
61.   分拣单元导向驱动 62.   喷漆换向单元接件电机 63. 综检单元废品个数
64. 穿销旋转 65.   喷漆换向单元送件电机 66. 仓储单元库存个数
  67.   传销移动   68.   喷漆换向单元气缸   69.   时间统计
70.   备料抬臂上行电机 71.   喷漆换向单元送件移出 72. 内存时间间隔
  73.   备料前进电机   74.   喷漆换向单元移动   75.   内存时间间隔1
  76.   rrrr   77.   综检单元移出   78.   下料单元无工件报警
79. 喷漆移动 80.   综检单元直流电磁吸铁 81. 穿销单元伸缩
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
82. 喷漆加热 83.   综检单元工作指示灯 84. 下料单元旋转
85.   仓储单元内二层工件隐含 86. 综检单元传送电机 87. 备料单元下移
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
88.   仓储单元内三层工件隐含 89. 综检单元传送移入 90. 备料单元工件检测隐含
  91.   仓储外层计数器   92.   综检单元托盘检测   93.   下料单元工件移出离散
94. 备料后退电机 95. 综检单元色差检测 96.   加盖单元上盖检测内存离散
97. 右移 98. 综检单元材质检测 99.   加盖单元托盘检测内存离散
100. 备料指示灯 101. 综检单元销钉检测 102.   加盖单元电磁吸铁内存离散
103. 仓储外层计数器2 104. 综检单元上盖检测 105.   加盖单元托盘检测进件离散
106. 备料收缩 107. 仓储单元外送 108.   仓储单元销钉检测内存离散
  109.   右移   110.   分拣单元短程气缸   111.   穿销销钉检测内存离散
  112.   备料指示灯   113.   分拣单元摆动气缸   114.   穿销止动气缸内存离散
115. 仓储外层计数器2 116. 分拣单元止动气缸 117.   综检单元托盘检测内存离散
118. 备料收缩 119. 分拣单元传送电机 120.   综检单元电磁吸铁内存离散
121.   仓储单元步进脉冲 122.   分拣单元工作指示灯 123. 液压单元托盘检测
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
124. 备料上移 125. 分拣单元垂直移动 126.   喷漆单元托盘检测内存离散
127.   仓储单元内四层工件隐含 128.   仓储单元外三层传动 129.   喷漆单元止动气缸内存离散
  130.   工件检测器   131.   分拣单元移动   132.   喷漆单元工件移出隐含
  133.   备料放下   134.   分拣单元收缩   135.   喷漆单元换向单元旋转
136.   仓储单元步进方向 137. 分拣单元托盘移出 138. 喷漆单元换向气缸复位
139.   仓储单元外二层传动 140. 分拣单元托盘检测 141. 喷漆单元伸缩抬起
142.   仓储单元内二层第二工件工件隐含 143. 分拣单元废品检测 144. 迷你单元伸缩变长
145.   仓储单元内三层第二工件隐含 146.   托检单元短程气缸内存变量 147. 喷漆单元伸缩工件旋转
148.   仓储单元内层计数器 149. 液压单元转向复位 150. 喷漆单元伸缩旋转
151.   仓储单元外二层工件隐含 152. 分拣单元工件移出 153.   喷漆单元伸缩气缸复位内存离散
154.   仓储单元外三层工件隐含 155.   分拣单元短程气缸复位 156. 喷漆单元伸缩托盘检测
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
157.   仓储单元外四层工件隐含 158.   仓储单元内三层传动 159.   喷漆单元伸缩托盘检测内存离散
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
160.   仓储单元工件进入 161.   仓储单元内二层传动 162.   喷漆单元伸缩进综检离散
163.   仓储单元物件右移 164. 仓储单元步进反向 165. 液压单元工件检测器
166.   仓储单元升降梯上移 167. 仓储单元中间变量 168.   喷漆单元伸缩工件进综检
169.   仓储单元外三层第二工件隐含 170.   仓储单元外四层传动 171.   液压单元工件检测内存离散
172.   仓储单元外四层第二工件隐含 173.   仓储单元内四层传动 174. 液压单元工件旋转实数
175. 下料托盘检测 176 仓储单元计数器 177.   液压单元链条复位内存离散
178. 下料工件检测 179. 备料单元工件上移 180.   分检单元托盘检测内存离散
181.   喷漆单元托盘检测 182. 备料单元止动气缸 183.   分检单元托盘检测内存离散1
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
184. 喷漆单元喷气阀 185. 下料单元盒体个数 186.   分检单元托盘移出内存离散
187. 下料托盘指示灯 188.   仓储单元内四层第二工件隐含 189. 分检单元托盘移出实数
190   备料单元工件隐含2 191.   仓储单元工件指示灯 192.   分检单元托盘检测内存离散2
  193.   下料工件下移   194.   备料单元顺转电机   195.   分检单元真空发生器
196.   仓储单元外二层第二工件隐含 197. 备料单元逆转电机 198.   分检单元真空管复位内存离散
199. 喷漆单元风扇 200.   下料单元转角单元电机 201. 分检单元废品工件隐含
202.   备料单元进料下移 203. 穿销单元销钉复位 204.   分检单元导向驱动复位内存离散
205. 下料工件右移 206.   喷漆单元伸缩单元气缸 207. 分检单元废品处理离散
208. 仓储外层计数器3 209.   喷漆单元伸缩单元工作指示灯 210. 仓储单元外层计数器1
211.   仓储单元内层工件进入 212.   喷漆单元伸缩单元旋转电机置位 213. 仓储单元外层计数器2
214. 加盖托盘检测 215.   喷漆单元伸缩单元旋转电机复位 216. 仓储单元外层计数器3
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
217. 加盖上盖检测 218.   喷漆单元伸缩单元伸缩电机置位 219. 仓储单元内层计数器1
220.   备料降臂下行电机电机 221.   喷漆单元伸缩单元伸缩电机复位 222. 仓储单元内层计数器2
223.   仓储单元升降梯水平移动 224.   备料单元直流电磁吸铁 225. 仓储单元内层计数器3
226.   液压单元链条传动置位 227. exit1 228. 仓储单元物流检测隐含
229. 仓储单元内进 230. 手动自动按钮 231.   仓储单元步进方向内存离散
232.   液压单元链条传动复位 233. 启动按钮 234. 仓储单元外层计数器
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
235.   液压单元刻章置位 236. 急停按钮 237. 仓储单元内进电机停止
  238.   备料垂直移动   239.   复位按钮   240.   仓储单元内层工件隐含
241.   备料单元工件隐含 242. 停止按钮 243. 穿销托盘检测内存离散
244. 加盖右移 245. 仓储内层计数器1 246.   喷漆单元伸缩工件隐含离散
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
247. 加盖工作指示灯 248. 分拣单元废品旋转 249.   仓储单元内进电机工件隐含
  250.   加盖传送电机   251.   分拣单元废品隐含   252.   仓储单元内进托盘隐含
253.   加盖下料电机取件 254. 分拣单元废品移动 255.   仓储单元总画面托盘隐含
256.   加盖下料电机放件 257. 分拣单元摆动隐含 258. 仓储单元托盘移走离散
  259.   加盖移出   260.   分拣单元工件延时   261.   仓储单元托盘移走实数
262.   加盖直流电磁吸铁 263.   仓储单元物流检测内存离散

Claims (2)

1.本监控系统所监控的底层柔性生产线的成品为一个由销钉连接底座和上盖的工件，底座由备料单元经传送带传至加盖单元，加上盖以后经传送带至穿销单元将工件连接在一起，单元喷漆、加热、降温等工序后经综检单元检测该工件为正品还是次品，经液压单元传至分拣单元将正品和次品分开，将次品放至次品库，正品经传送带传至仓储单元，按工件材质、颜色等分别放置不同的成品库。
2.本监控系统所监控的主画面有备料、下料、加盖、穿销、喷漆、综检、液压、分拣、仓储九个工位站点，数据词典内含263个数据变量(具体见附表)。柔性生产线中工件运行至九个站点中的任何一个，通过点击主画面上工位站点的图标可以进入分监控界面，详细监控每一个分站点的运行状况。每一个分站点的监控界面上准确明了地以图形方式表示出当前生产线设备工况，除了本分站的实物画面外，还有手动、启动、停止、急停、复位、用户登录、退出系统和总画面控制按钮，可以对本分站进行相应的控制。各分站相互转换的按钮分布在分站画面的下面，分别为：备料单元、下料单元、加盖单元、穿销单元、加热单元、综检单元、液压单元、分拣单元、仓储单元、报警显示和实时报表。
附表：
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称   1.   年   2.   加盖的盖子移动   3.   分拣单元废品离散   4.   月   5.   加盖无盖子报警   6.   喷漆单元工件变色   7.   日   8.   穿销工作指示灯   9.   喷漆单元工件隐含   10.   时   11.   穿销托盘检测   12.   喷漆单元模拟量输出   13.   分   14.   穿销止动气缸   15.   喷漆单元换向单元离散变量   16.   秒   17.   穿销销钉气缸   18.   液压单元转向置位   19.   日期   20.   穿销传送电机   21.   液压单元链条移动   22.   时间   23.   穿销销钉检测   24.   液压单元刻章旋转   25.   用户名   26.   穿销移出   27.   液压单元链条工件移出   28.   访问权限   29.   穿销报警器   30.   液压单元转向隐含   31.   启动历史纪录   32.   下料传送电机   33.   仓储内层计数器2   34.   启动报警记录   35.   下料电机   36.   液压单元传送电机移动   ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称   37.   启动后台命令语言   38.   下料直流电磁吸铁   39.   液压单元转向旋转
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称   40.   新报警   41.   下料托盘右移   42.   液压单元旋转隐含1   43.   双机热备状态   44.   喷漆单元止动气缸   45.   液压单元转向出件隐含   46.   毫秒   47.   喷漆舱工作指示灯   48.   仓储内存计数器3   49.   网络状态   50.   喷漆单元传送电机   51.   液压单元接收   52.   加盖旋转   53.   液压单元刻章复位   54.   加盖单元加盖个数   55.   仓储单元物流检测   56.   喷漆单元风扇旋转   57.   穿销单元穿销个数 58.   仓储单元物流传送电机 59. 喷漆单元工件移出 60. 综检单元成品个数   61.   分拣单元导向驱动   62.   喷漆换向单元接件电机   63.   综检单元废品个数   64.   穿销旋转   65.   喷漆换向单元送件电机   66.   仓储单元库存个数   67.   传销移动   68.   喷漆换向单元气缸   69.   时间统计   70.   备料抬臂上行电机   71.   喷漆换向单元送件移出   72.   内存时间间隔   73.   备料前进电机   74.   喷漆换向单元移动   75.   内存时间间隔1   76.   rrrr   77.   综检单元移出   78.   下料单元无工件报警   79.   喷漆移动   80.   综检单元直流电磁吸铁   81.   穿销单元伸缩   82.   喷漆加热   83.   综检单元工作指示灯   84.   下料单元旋转 85.   仓储单元内二层工件隐含 86. 综检单元传送电机 87. 备料单元下移 88.   仓储单元内三层工件隐含 89. 综检单元传送移入 90. 备料单元工件检测隐含   91.   仓储外层计数器   92.   综检单元托盘检测   93.   下料单元工件移出离散   94.   备料后退电机   95.   综检单元色差检测   96.   加盖单元上盖检测内存离散   97.   右移   98.   综检单元材质检测   99.   加盖单元托盘检测内存离散
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称   100.   备料指示灯   101.   综检单元销钉检测   102.   加盖单元电磁吸铁内存离散   103.   仓储外层计数器2   104.   综检单元上盖检测   105.   加盖单元托盘检测进件离散   106.   备料收缩   107.   仓储单元外送   108.   仓储单元销钉检测内存离散   109.   右移   110.   分拣单元短程气缸   111.   穿销销钉检测内存离散   112.   备料指示灯   113.   分拣单元摆动气缸   114.   穿销止动气缸内存离散   115.   仓储外层计数器2   116.   分拣单元止动气缸   117.   综检单元托盘检测内存离散   118.   备料收缩   119.   分拣单元传送电机   120.   综检单元电磁吸铁内存离散   121.   仓储单元步进脉冲   122.   分拣单元工作指示灯   123.   液压单元托盘检测   124.   备料上移   125.   分拣单元垂直移动   126.   喷漆单元托盘检测内存离散 127.   仓储单元内四层工件隐含 128. 仓储单元外三层传动 129. 喷漆单元止动气缸内存离散   130.   工件检测器   131.   分拣单元移动   132.   喷漆单元工件移出隐含   133.   备料放下   134.   分拣单元收缩   135.   喷漆单元换向单元旋转   136.   仓储单元步进方向   137.   分拣单元托盘移出   138.   喷漆单元换向气缸复位   139.   仓储单元外二层传动   140.   分拣单元托盘检测   141.   喷漆单元伸缩抬起 142.   仓储单元内二层第二工件工件隐含 143. 分拣单元废品检测 144. 喷漆单元伸缩变长 145.   仓储单元内三层第二工件隐含 146.   托检单元短程气缸内存变量 147. 喷漆单元伸缩工件旋转   148.   仓储单元内层计数器   149.   液压单元转向复位   150.   喷漆单元伸缩旋转   151.   仓储单元外二层工件   152.   分拣单元工件移出   153.   喷漆单元伸缩气缸复位内存   ID号   变量名称   ID号 变量名称   ID号 变量名称
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称   隐含   离散 154.   仓储单元外三层工件隐含 155. 分拣单元短程气缸复位 156.   喷漆单元伸缩托盘检测   157.   仓储单元外四层工件隐含   158.   仓储单元内三层传动   159.   喷漆单元伸缩托盘检测内存离散 160. 仓储单元工件进入 161.   仓储单元内二层传动   162.   喷漆单元伸缩进综检离散   163.   仓储单元物件右移   164.   仓储单元步进反向   165.   液压单元工件检测器 166.   仓储单元升降梯上移 167. 仓储单元中间变量 168. 喷漆单元伸缩工件进综检 169.   仓储单元外三层第二工件隐含 170. 仓储单元外四层传动 171. 液压单元工件检测内存离散 172.   仓储单元外四层第二工件隐含 173. 仓储单元内四层传动 174. 液压单元工件旋转实数   175.   下料托盘检测   176.   仓储单元计数器   177.   液压单元链条复位内存离散   178.   下料工件检测   179.   备料单元工件上移   180.   分检单元托盘检测内存离散 181. 喷漆单元托盘检测 182. 备料单元止动气缸 183.   分检单元托盘检测内存离散1   184.   喷漆单元喷气阀   185.   下料单元盒体个数   186.   分检单元托盘移出内存离散 187. 下料托盘指示灯 188.   仓储单元内四层第二工件隐含 189. 分检单元托盘移出实数 190.   备料单元工件隐含2 191. 仓储单元工件指示灯 192.   分检单元托盘检测内存离散2   193.   下料工件下移   194.   备料单元顺转电机   195.   分检单元真空发生器
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称 196.   仓储单元外二层第二工件隐含 197. 备料单元逆转电机 198.   分检单元真空管复位内存离散   199.   喷漆单元风扇   200.   下料单元转角单元电机   201.   分检单元废品工件隐含 202. 备料单元进料下移 203. 穿销单元销钉复位 204.   分检单元导向驱动复位内存离散   205.   下料工件右移   206.   喷漆单元伸缩单元气缸   207.   分检单元废品处理离散 208. 仓储外层计数器3 209.   喷漆单元伸缩单元工作指示灯 210. 仓储单元外层计数器1 211.   仓储单元内层工件进入 212.   喷漆单元伸缩单元旋转电机置位 213. 仓储单元外层计数器2 214. 加盖托盘检测 215.   喷漆单元伸缩单元旋转电机复位 216. 仓储单元外层计数器3 217. 加盖上盖检测 218.   喷漆单元伸缩单元伸缩电机置位 219. 仓储单元内层计数器1 220.   备料降臂下行电机电机 221.   喷漆单元伸缩单元伸缩电机复位 222. 仓储单元内层计数器2 223.   仓储单元升降梯水平移动 224. 备料单元直流电磁吸铁 225. 仓储单元内层计数器3 226.   液压单元链条传动置位 227. exitl 228. 仓储单元物流检测隐含   229.   仓储单元内进   230.   手动自动按钮   231.   仓储单元步进方向内存离散   ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称
  ID号   变量名称   ID号   变量名称   ID号   变量名称 232.   液压单元链条传动复位 233. 启动按钮 234. 仓储单元外层计数器   235.   液压单元刻章置位   236.   急停按钮   237.   仓储单元内进电机停止   238.   备料垂直移动   239.   复位按钮   240.   仓储单元内层工件隐含   241.   备料单元工件隐含   242.   停止按钮   243.   穿销托盘检测内存离散   244.   加盖右移   245.   仓储内层计数器1   246.   喷漆单元伸缩工件隐含离散   247.   加盖工作指示灯   248.   分拣单元废品旋转   249.   仓储单元内进电机工件隐含   250.   加盖传送电机   251.   分拣单元废品隐含   252.   仓储单元内进托盘隐含   253.   加盖下料电机取件   254.   分拣单元废品移动   255.   仓储单元总画面托盘隐含   256.   加盖下料电机放件   257.   分拣单元摆动隐含   258.   仓储单元托盘移走离散   259.   加盖移出   260.   分拣单元工件延时   261.   仓储单元托盘移走实数 262. 加盖直流电磁吸铁 263.   仓储单元物流检测内存离散
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