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一、概述：
軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中不可或缺的重要部件，而我國軸承行業(yè)經(jīng)歷了近五十年的發(fā)展，已具備較大規(guī)模。當(dāng)前中國軸承行業(yè)以民營企業(yè)為主，年產(chǎn)值近六百億，居于世界第四的規(guī)模。但是當(dāng)前近兩千家企業(yè)組成的軸承行業(yè)產(chǎn)能比較分散，還不能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，高精度、高技術(shù)含量和高附加值產(chǎn)品比例偏低、產(chǎn)品穩(wěn)定性差、可靠性低、壽命相對較短。對于高品質(zhì)的軸承產(chǎn)品，我國主要還是通過進(jìn)口來滿足。
我國的軸承行業(yè)由于起點(diǎn)低，雖然近年來得到快速的發(fā)展，但是整體的生產(chǎn)技術(shù)水平較低，信息化水平不高。隨著軸承行業(yè)的兼并合作的群集化發(fā)展，我國軸承行業(yè)已由單純的產(chǎn)能擴(kuò)大逐步進(jìn)步到技術(shù)支撐的產(chǎn)品升級。在這個(gè)過程中，只有把握市場規(guī)律，提升自身產(chǎn)品技術(shù)含量的企業(yè)才能在激烈的競爭中立于不敗之地。而建立車間設(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)是提升管理水平，提升產(chǎn)品質(zhì)量的一種選擇。
當(dāng)前很多軸承生產(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)生的原因一方面是由于部分企業(yè)缺乏信息化建設(shè)的意識，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PLC等硬件設(shè)備可以快速的以較低的成本構(gòu)建一個(gè)的監(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。
紫金橋組態(tài)軟件憑借自身優(yōu)良的性價(jià)比和自身軟件強(qiáng)大的過程數(shù)據(jù)庫和自由報(bào)表等功能在軸承行業(yè)的信息化建設(shè)中發(fā)揮著日漸重要的作用。這里以紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件6.0版在某軸承廠的應(yīng)用為例，簡析相關(guān)內(nèi)容。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)截圖
二、項(xiàng)目背景：
該軸承廠擁有4個(gè)車間共122臺軸承生產(chǎn)設(shè)備，每臺設(shè)備需要采集上件工時(shí)，計(jì)數(shù)修整實(shí)際值等參數(shù)，同時(shí)為了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。軸承廠分為白班和夜班，需要對產(chǎn)量、超標(biāo)次數(shù)、開機(jī)時(shí)長、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長、超標(biāo)率等分別統(tǒng)計(jì)。每臺設(shè)備的工藝時(shí)間、計(jì)數(shù)修整、工作人員等內(nèi)容載上位機(jī)中都可以自由設(shè)定。
三、系統(tǒng)功能：
- 實(shí)時(shí)監(jiān)控每臺設(shè)備的工作情況，可以便捷的查詢相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)情況；
- 保存每一臺設(shè)備的班次產(chǎn)量、超標(biāo)率、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、開機(jī)時(shí)間等參數(shù)的歷史紀(jì)錄；
- 對每臺設(shè)備的相關(guān)參數(shù)設(shè)定都可在上位機(jī)中設(shè)定；
- 提供產(chǎn)量和超標(biāo)率的柱狀分析圖；
- 提供現(xiàn)場實(shí)時(shí)報(bào)表、日報(bào)表、月報(bào)表等多種報(bào)表來查看實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)；
- 可以根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，在某種條件下鎖設(shè)備或解鎖設(shè)備；
在分析該系統(tǒng)的功能時(shí)，遇到了一個(gè)問題：由于上位機(jī)也可以通過腳本執(zhí)行某些控制功能，而下位機(jī)PLC也可執(zhí)行相同的控制功能，那么這個(gè)功能是放到上位機(jī)執(zhí)行還是PLC中，比如產(chǎn)品計(jì)時(shí)，考慮到現(xiàn)場的設(shè)備較多，相關(guān)采集的數(shù)據(jù)較多，通過485串口和PLC通信的通信線纜較長，近三四百米，PLC和上位機(jī)的通信可能有幾百毫秒的延時(shí)，而此時(shí)上位機(jī)的采集到完成信號再計(jì)時(shí)的話，誤差較大，所以類似的功能都統(tǒng)一放到下位機(jī)執(zhí)行，同時(shí)對于一些參數(shù)的設(shè)置等操作放到了上位機(jī)執(zhí)行。后來事實(shí)也證明這種設(shè)計(jì)是可行可靠的。
系統(tǒng)中參數(shù)設(shè)置的截圖如下：
系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置截圖
四、系統(tǒng)特點(diǎn)：
- 每臺設(shè)備采集的點(diǎn)數(shù)不算太多，但由于需要保存的相關(guān)歷史紀(jì)錄較多；
- 實(shí)時(shí)控制的功能放到下位機(jī)的PLC中執(zhí)行，上位機(jī)主要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、保存歷史數(shù)據(jù)和一些參數(shù)的設(shè)置等操作，從而實(shí)現(xiàn)了采集的數(shù)據(jù)精度高，響應(yīng)時(shí)間短，保存歷史時(shí)間久，查詢方便等方面要求；
- 由于設(shè)備較多，需要保存歷史紀(jì)錄的點(diǎn)數(shù)較高，對日報(bào)表或月報(bào)表等功能要求較高。由于紫金橋軟件提供了功能較為強(qiáng)大的自由報(bào)表組件，所以結(jié)合其自身的過程數(shù)據(jù)庫，較為輕松的實(shí)現(xiàn)了各種日報(bào)、月報(bào)等報(bào)表，而且提供了打印設(shè)置、打印預(yù)覽、導(dǎo)出到EXCE等實(shí)用功能；
- 系統(tǒng)對動(dòng)畫等要求不高，但整體操作界面要求比較簡潔、易操作；
- 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成熟，設(shè)計(jì)、施工時(shí)間短，造價(jià)低。由于采取了成熟的技術(shù)，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)到施工結(jié)束大約為期半個(gè)月，造價(jià)控制在十萬元左右，平均每臺設(shè)備的監(jiān)控成本不到一千元；
- 系統(tǒng)提供了關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口，可以方便的將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的數(shù)據(jù)庫中，便于與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
該系統(tǒng)的日報(bào)表以及報(bào)表打印預(yù)覽功能截圖分別如下：
日報(bào)表截圖
日報(bào)表打印預(yù)覽截圖
五、系統(tǒng)小結(jié)：
本系統(tǒng)采取了下位機(jī)控制，上位機(jī)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)的控制模式，充分發(fā)揮了PLC實(shí)時(shí)控制和組態(tài)軟件靈活便捷的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率、高可靠性的要求。與直接采用編程語言進(jìn)行開發(fā)的系統(tǒng)比較，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)提升了新的層次，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，得到了用戶的高度認(rèn)可。
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