某洗护用品生产线的上位机监控系统设计

李善香 广东省汕头市澄海职业技术学校

某洗护用品生产线的上位机监控系统设计

李善香 广东省汕头市澄海职业技术学校

本文主要介绍利用世纪星工控组态软件开发某洗护用品生产线的上位机监控系统，根据其生产工艺流程的要求，其生产线上位机监控系统利用世纪星工控组态软件进行设计相关方案，用工控机及组态软件编辑界面组成上位机，并与设计下位机PLC程序进行通讯，实现对整个生产线系统的实时监控、计算机强制控制、报表显示和数据存储等功能，具有良好的实际应用价值。

上位机 生产 动态 自动

1 引言

随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。从20世纪60年代，计算机就开始涉足工业过程控制，但由于计算机技术人员缺乏工厂仪表和工业过程的知识，导致计算机工业过程控制系统在各行业的推广速度比较缓慢。直到20世纪70年代，微处理器的出现，才促进计算机控制技术走向成熟。而随后的20年间，DCS（Distributed Control System,集散式控制系统）及其计算机控制技术日趋成熟，并得到广泛应用。组态软件（亦称为监控组态软件或工控组态软件）就是伴随着DCS的出现逐渐被广大的生产过程自动化技术人员所熟悉。因其有数据采集和输出、数据处理、数据显示和保存等几个典型的特点，从而在工业生产控制过程中展现出了广阔的应用前景。

图1 操作员登录界面

图2 实时报警界面

2 世纪星组态软件介绍

《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口软件系统，运行于Windows 98/2000/NT/ XP/WINDOWS7操作系统平台，充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。它比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，并且可以利用PC机丰富的软件资源进行二次开发。世纪星组态软件开发系统是其应用程序的集成开发环境。开发者在这个环境中完成工况画面的设计、数据库定义、动画连接、设备安装、命令语言编写等。开发系统具有先进完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，对应于控制对象的特性，对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等重要功能有简单的操作方法。

3 某洗护用品生产线上位机设计

3.1 某洗护用品生产线的操作流程

图3 工程配方界面

图4 组态报表界面

根据某洗护用品生产线的要求，操作人员对上位机的操作顺序为：管理员登陆—输入操作员序号—选择班次—选择本班次生产的洗护用品种类—输入对应的配料序号。接着整个组态系统就可以开始监测了，否则，系统不会进行实时的监测，只能靠外围手动进行拌和。

3.1.1 操作员登陆

本系统操作员登陆采用第3方控件的形式进行，系统选择ACCESS作为第3方控件进行调用，先做2个内存整数变量（连接句柄、语句句柄）作为调用，将其最大值设成1e+009。并且在组态系统中可以进行操作员的查询，删除，添加等操作，界面如图1所示。

3.1.2 报警窗口

本系统采用的是实时报警窗口，既在设定变量时设定变量的上下限报警值，当拌和系统运做时，便会实时读取外面秤与PLC送来的值，并检测是否与所设定的报警值相符，如果超过上下限报警值，则会自动报警，操作员听到报警后，须将报警解除，方可继续工作。其报警窗口如图2所示。

3.1.3 工程配方管理

本系统一共应用到的工程配方有3个（当前产品设定值、香精桶条形码、TJ_3线称量与拌和条形码/ TJ_4线称量与拌和条形码）。

在工程管理器中选“工程配方管理”选项—单击“新建”图标，弹出“新建工程配方”对话框—输入配方名后单击“确定”按钮，弹出“工程配方定义”对话框。工程管理器中的工程配方定义模板生成工程配方模板文件的方法方便而简单，只需要在相应表格中填入项目名、变量类型、变量名、配方值即可自动创建.csv格式的工程配方模板文件。在工程配方设定好后，每当系统调用时，都会自动改变。图3为当前产品设定值的部分工程配方。

3.1.4 组态报表的打印

本系统使用的报表模板是类似于Excel的系统自带的.csv报表形式，世纪星的报表功能非常强大。按照宝洁公司的要求，报表要按照一定的格式打印出来，这也是我们最后选择世纪星组态的一个原因。

在世纪星的开发系统中，选择“文件→组态报表模板”，弹出编辑组态报表模板对话框，世纪星组态报表模板的使用方法有些类似电子表格，每个单元用所在的行列数唯一标识，行用1、2、3...100等标识，缺省最大行数为100，可增加行、列用A、B、C、...Z等标识，缺省最大列到Z，可增加列，增加后的列用AA、AB、AC...等标识。要在某单元中输入数据，应用鼠标左键双击该单元，单击选择变量按钮，在变量列表中选中某变量后按“确定”或用鼠标左键双击要选择的变量，格式模板中的该单元格中会有“@变量名”字样，在世纪星运行系统中的组态报表中可得到该变量的实时数据。其运行后报表的存储方式如图4所示。

3.1.5 画面连接

本系统中，画面与画面之间的连接，画面与设备间的连接相当多，可以用（ShowWindow）等命令进行连接，图5为工艺流程的动画连接，从该连接能很直观的看到外围设备的运行情况，并进行监控。

4 结束语

经仿真操作及现场操作运行，发现本系统能较好地针对工业监控系统的需要，实现对工业现场的监督、控制及报警等功能，使操作人员通过现场的计算机，就可以了解、控制、处理工业现场的状况。因而本系统具有以下优点：

①层次清楚。整个系统以组态软件的两大结构为核心，对组成开发环境和运行环境的三大模块库的开发、设计进行详细阐述，分别给出了组态软件与外部设备（3个表计与一个PLC）之间的通信，保证了本系统的监控性。

②良好的人机界面。此人机界面能体现出监控对象的动态变化，监控界面直观形象。

③统一性。本套系统与宝洁之前所做的系统相符合，使操作人员能更快的熟悉并应用本套系统，无须再经过培训。

[1]王亚民等.组态软件设计与开发,第一版,西安电子科技大学出版社,2003年

[2]胡武.计算机监控软件中实时数据库系统的研制,测控技术,2000年