HMI技术在电镀作业现场的应用

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内容摘要：

HMI技术在电镀作业现场的应用HMI技术在电镀作业现场的应用


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我厂电镀车间的生产设备,特别是控制设备,基本上是全套引进日本的产品,在国内处于领先地位
.但现场显示作业数据的仪表,则相对来讲显得较落后,除温度,PH仪表外,其他仪表大多是指针
或浮球等指示,读数不便.另一方面,由于电镀产品的特殊性,特别是铜板镀镍,周期较长,一般
需3~7天,作业过程中需记录大量数据.而电镀车间由于人员缺少,一则无法做到连续性记录数据
(通常1~2小时记录一次).再则夜间无人值班,造成该时间段数据空白.这些缺陷,给技术人员在分
析产品质量的影响因素,如何提升产品质量等带来了较大困难,特别是一旦出了质量问题,因缺少
真实有效的数据而无法进行分析.
另外,夜间无人值班,生产过程中若有异常情 况发生,则无法获知,更谈不上及时处理,造成产品
质量受影响或报废.并且由于需要人工抄录数据,浪费了大量劳动力.
鉴于上述状况,希望通过计算机对现场作业数据进行自动采集,真实有效地反映作业过程,同时提
升我厂电镀设备能力的市场形象.


2
系统应实现如下功能:
(1) 自动无间断地进行现场作业数据的采集;
(2) 数据的图表显示及友好的人机界面;
(3) 报警系统,具备报警的历史记录,无线报警等功能;
(4) 生产作业及其数据的计算机无纸化管理;
(5) 各种作业数据的图表打印;
(6) 远程监视功能.


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系统分设备层与计算机层.设备层由PLC及现场仪表等组成,所有的模拟量信号通过转换器转换为
4~20mA电流后传送.PLC负责对现场作业数据的采集,并与上层计算机进行数据交换(其中一电镀车
间采用Profibus通讯协议,通讯速率3Mbps,二电镀车间采用MPI通讯协议,通讯速率为187.5kbps).
至于计算机层,采用分布式多客户机的组态方式.两个车间分别由两台服务器负责与PLC的通讯,数
据采集归档,报警归档等,另几台PC机作客户机用,其共享服务器的数据,但拥有各自的项目文件
.
几台客户机分别放置于车间现场,休息室及办公室,其主要负责画面的显示:
(1) 以设备的运转状况,管道内镀液的流向及各种参数的显示等真实反映作业状况;
(2) 以原电气控制箱的仪表,指示灯等的显示方式,布局进行表达,适应操作者原有的习惯;
(3) 提供模拟量参数的曲线描述,方便用户的技术分析;
(4) 提供报警历史查询.
系统结构如图1所示.






图1 系统结构图



(1) 模拟量数据PLC程序处理
所有模拟量传输为4~20mA电流信号,对应各变送器的量程,需程序处理(虽然Wincc变量设置中有对
应比例关系,但小数点后精确度不够,通过PLC程序处理,还可实现数字滤波),其中温度计算程序
部分示例如下:
OPN DB2
L PIW448
T MW100
L MW100
DTR
PUSH
L 1.000000e+002
*R
PUSH
L 2.764800e+004
/R
T DB2.DBD0
在模拟量数据的归档方面,限制了归档的数量,一亿条数据记录,根据32个模拟量每6s一次的采集
频率计算,大约可容纳2年的作业数据量,占用20G的存储空间,在投入运行后,用户可定期将数据
导出.
(2) Wincc部分程序处理
系统附加了作业数据的录入及管理功能,如:作业令,铜板编号,工艺卡号,作业的起止时间等.
为方便操作者正确录入作业的起始时间与结束时间,系统设计为:整流器电源开,则系统自动显示并
填充作业起始时间输入框,同时进行电镀通电量的累计,而当整流器电源关时,系统自动显示并填
充作业结束时间输入框.电量的累计在全局脚本中作定义并每分钟触发运行一次(如1#镀镍槽的电量
累计,单位KAH,采用C语言编程):
由于需要归档的参数较多,归档数据的调用使用参数动态查询,部分程序如下:
static double leiji1;
if (GetTagBit("SW1")==1)
//返回类型:BOOL
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