如何通过HMI 改造减少酸洗焊机运行故障

何 凯

（攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

酸洗焊机HMI（Human Machine Interface，人机界面）的作用是为操作人员提供一个操作平台，在HMI 上对焊机状态进行监控，对动作参数进行调整，并且还可以实现生成焊接参数的作用。

酸洗焊机HMI 在改造之前是以通过一块APPLICOM 通信卡以PROFIBUS-DP 的方式通信，在这种通信方式下，有可能出现计算机、通信卡、线路等方面的故障，并且故障不易判断。再加上现场计算机自2003 年起使用至今已运行将近10 年，操作系统为NT4.0，以前做的程序备份是以GHOST 的形式做的，如果计算机一旦出现故障，GHOST 程序备份无法用于新的计算机，要以NT4.0 重新安装一台HMI，但是现在新的计算机不易找到NT4.0 的板卡驱动，所以无法安装。通信板卡面临升级，甚至停产的问题。通信卡升级可能导致通信卡的驱动无法在NT4.0 上使用，停产更将导致无备件可用，导致机组停机。

基于以上原因，决定将现在的HMI 的操作系统升级为XP，并将通信协议改造为TCP/IP 协议（Transfer Controln Protocol/Internet Protocol，传输控制/网际协议）的方式。

1 改造的实施

此次改造能否成功的关键取决于InTouch 和S7 之间的通信是否能够成功建立。基于此，改造过程需要解决的第一个问题就是建立新的通信模式。技术路线上，实现InTouch 和S7 之间可以通过TCP/IP 的方式实现通信，通常情况下可以有两种方法来实现，其一是通过SIMATIC NET；其二是通过Wonder Ware DASERVER 中的DASSIDirect。经过仔细慎重地反复对比研究，DASERVER 相比SIMATIC NET 安装更容易，配置方法更加简单，因此决定采用DASERVER的方法。

2 软件的安装

改造所需软件用到的软件主要包含：WINDOWS XP、Wonder Ware InTouch 12.1 版、DASSIDirect3.0版、Wonderware WWClient 调试工具以及Microsoft Office Access。所有软件的安装顺序如下：

第一步，先安装WINDOWS XP，包括各个设备的驱动程序的安装，可采用GHOST 安装工具包，一次性把系统和驱动软件全部安装完成。

第二步，安装Wonder Ware InTouch 12.1 版，在安装In－Touch 12.1 的时候，需要选择开发版，否则无法对程序进行编辑。

第三步，安装DASSIDirect3.0 版，此程序为InTouch 12.1和S7 的通信口软件，是基于Wonder Ware DASERVER 下安装，便于后面的接口设置。

安装完成后，在WINDOWS 开始程序菜单中应该有图1 所显示的程序。System Management Console 入口如图1 所示。

图1 System Management Console 入口

（1）Wonderware WWClient，此软件为通信测试软件，用以测试通过DASERVER 后InTouch 和S7 的通信是否建立成功。

（2）Microsoft Office Access，此软件为微软数据库编辑程序，在焊机HMI 程序中用于编辑焊接参数，并且用于InTouch 12.1 的调用。

3 软件配置、参数设置以及调试

3.1 DASERVER 的参数配置

（1）首先找到包含System Management Console 程序中名为Wonderware 的文件夹，运行System Management Console 程序。

（2）在ArchestrA System Management Console（SMC）目录中找到DAServer Management Console 树下名为SIDirect DAServer 的控件，在Local 节点下找到名字为ArchestrA.DASSIDirect 的控件。系统中ArchestrA.DASSIDirect 的配置如图2 所示。

图2 系统中ArchestrA.DASSIDirect 的配置

（3）打开ArchestrA.DASSIDirect 控件，选中名为Configuration 的文件，会出现名为GlobalParameters 的对话框（图3）。

图3 系统中GlobalParameters 的对话框界面

在此界面下的所有技术参数一般都使用默认值即可，不需要做调整。

（4）找到“Configuration”的图标，右键点击；然后在菜单中选择名称为“Add PortCpS7 Object”的控件，找到“New_PortCp_000”，然后右键点击，选择“Add S7Cp Object”控件。此时出现S7 参数设置对话框，系统中S7 参数设置对话框界面如图4 所示。

图4 系统中S7 参数设置对话框界面

在此界面下需要配置好焊机PLC 的IP 地址，PLC 的机架号以及CPU 的槽位等信息。

（5）找到“Device Group”属性页。在“Device Group”对话框中的空白处右键点击，然后添加新的Device Group 主题名到Device Group 的对话框中。“Device Group”属性页配置如图5所示。

图5 “Device Group”属性页配置

因为酸洗焊机InTouch 程序中标签名定义的时候访问的是PLC，所以这里添加的Device Group 同步命名为PLC。

3.2 WINDOWS XP 系统的网络配置

焊机PLC 网络通信卡的IP 地址为148.56.124.105，要想PLC 和计算机之间建立通信，IP 地址必须在同一地址段，所以，设置本机地址为148.56.124.101。

3.3 InTouch 通信协议的配置

首先打开InTouch 软件，找到工具/配置/访问名，添加两个访问名用以对应DA Server 中的两个S7TCP 站点中的Device Group，系统中访问名的配置界面如图6 所示。

图6 系统中访问名的配置界面

需要注意的是，在本次的配置过程中，节点命为本机IP 地址148.56.124.101。主题命和访问命都改为PLC，这样就与DASERVER 中的配置做到了对应。

3.4 通信测试

（1）首先通过WINDOWS 运行程序PING 148.56.124.105 地址，确定计算机与PLC 之间的网络是否已经连接。

（2）将DASERVER 开启到运行状态。

（3）使用WWClient 来做通信测试，做好相应的配置以后，对I/O 点做测试，测试通信界面如图7 所示，确定通信正常。

图7 测试通信界面

（4）运行修改配置后的焊机InTouch 程序，通过S7 的变量检控强制工具，对画面的变量逐一强制，确保画面上的数据有相应的变化，进而说明InTouch 与S7 的联机成功。

3.5 配置OBDC，生成焊接参数

因为焊机焊接参数是通过Microsoft Office Access 制作的一个命为PDI.mdb.dsn的数据库文件，所以InTouch程序要调用此文件，需要在OBDC 中做相应的配置。打开WINDOWS 数据源管理工具OBDC，WINDOWS 数据源管理工具OBDC 配置如图8所示。

图8 WINDOWS 数据源管理工具OBDC 配置

在此窗口新增加一个与PDI.mdb.dsn 相应的用户，做好相应的配置。运行焊机INTOUCH 程序。然后手动输入正确的PDI参数，在画面中能生成相应的焊接参数，在S7 的DB 块中，也能接收到所生成的焊接参数数据，即表明可以正常生成参数。

3.6 在线运行测试

将新安装的HMI 计算机连接到焊机PLC 上，通过一周的运行测试，期间没有遇到问题，表明此次改造成功。

4 结束语

通过HMI 改造，主要解决了4 个方面的问题：

（1）HMI 计算机相比之前的计算机配置更高，运行速度明显更快，不易出现死机等故障。

（2）改造以后的HMI 以TCP/IP 的方式通信，如果计算机再出现故障，可以随时更换计算机，不再有备件的担忧。

（3）由于现在的通信方式不再是旧式的APPLICOM 通讯信，从而减少了故障机率，并且节约了备件费用。

（4）通过改造后，焊机HMI 的故障机率大幅降低，即使出现故障，处理时间缩短，可快速恢复，从而极大的降低了机组故障时间，保障了机组运行时间。

综上所述，结合现场实际需要，发现原有技术缺陷，通过更改通信方式，配置全新的技术路线，一样可以实现机组控制，并且规避了备件缺陷，减少维修时间，提升运行安全和运行时间，为工业现场的生产提供有力支撑。