基于歐姆龍ControlLike網絡的信息化系統在電鍍工藝管理中的應用

石揚

(中國電子科技集團公司第二研究所，山西太原 030024)

電鍍是一種工藝要求比較高的工種。其中工藝參數的記錄和處理是電鍍生產管理中一個重要工作。人工記錄的電鍍工藝參數延時性比較高，人為因素比較大，記錄不全面；而信息化系統是使用PLC進行信號采集和傳輸，在工控機上使用組態王進行生產線人機界面的設計和數據庫的建立，最終通過組態王中的報表系統對工藝參數以及人工操作進行精確監測，從而提高電鍍生產管理的準確性。并且使用數據庫系統可以改進電鍍工藝。

1 信息化系統硬件選擇及流程

信息化系統由工藝信號采集系統、PLC中央控制系統、ControlLike通信系統[1][2]、工控機組態及數據庫系統以及打印紙質存檔系統組成。本系統硬件選擇見表1。

表1 系統硬件選擇

采用歐姆龍CJ1W型號的PLC，參數信號由測量儀表中的0～10 V電壓信號以及0～24 mA電流信號通過歐姆龍CJ1W-AD081-V1模擬量模塊傳輸到PLC的中央處理器中，PLC與PLC之間的網絡采用ControlLike模塊CLK21-EV1來進行聯網通信，工控機選用研華工控機，組態系統選用組態王6.53版本進行組態界面和數據庫的建立。信息化系統流程圖如圖1所示。

圖1 信息化系統流程圖

2 信號采集系統的組成

電鍍工藝一般要求采集工作電流、工作電壓、工作溫度、工作pH值等幾種參數。這些參數由傳感器進行采集，傳輸到測量儀表中，儀表輸出信號通過屏蔽雙絞線，經由模擬量輸入模塊，傳輸到PLC的中央處理器中進行數據轉換。本案例使用3臺PLC通信。PLC之間使用ControlLike模塊連接。

2.1 傳感器采集工藝參數信號

工藝參數中電流、電壓是由電鍍電源輸出的0～10 V電壓信號，使用屏蔽雙絞線，與歐姆龍模擬量模塊進行連接。模擬量模塊DIP撥碼開關需要設置為電壓開關，并且在歐姆龍編程軟件CX-Programmer中設置I/O的模擬量模塊開關為0～10 V電壓信號。工作溫度與pH值可根據儀表的輸出不同來進行不同設置，可為0～24 mA電流信號，也可為電壓信號，設置方式和步驟與工藝參數的電流電壓相同。

2.2 ControlLink網絡硬件連接及軟件設置

ControlLike 模塊分別設置單元號 1、2、3，如圖1所示使用屏蔽雙絞線進行連接。其中高電位HL對應連接，低電位LL對應連接，地線G對應連接。將1號ControlLike模塊的終端電阻撥碼開關設置為 ON.2、3號 ControlLike模塊設置為OFF。

在工控機上位端使用歐姆龍ControlLike專用的通信板卡3G8F7-CLK21-EV1與PLC系統進行連接。將板卡插入工控機PCI插槽中，安裝驅動后，將板卡終端電阻設置為ON，并與3號ControlLike模塊對應連接高電位HL、低電位LL與地線G。同時安裝FinsGateway軟件。

完成硬件連接后，進行網絡通信測試。打開FinsGateway軟件，進入FinsGateway Configuration系統，點擊測試板卡通信圖標的按鈕CLK_PCIUNIT0，右鍵點擊，選擇Start，打開板卡，如圖2所示。

板卡通信正常則圖標點亮。

然后選擇FinsGateway通信測試工具Commuication Test系統，如圖3所示。

圖2 Finsgateway板卡測試

圖3 Finsgateway通訊測試

在最上排 Reer Address中分別輸入0.1.0，0.2.0，0.3.0，對 3個 ControlLike模塊即 3個 PLC進行通信測試，選擇Send鍵，如果有數據輸出，并且無錯誤提示，則說明工控機與PLC之間通信正常。

此時完成信息化系統信號采集的通信設置。

3 組態系統與數據庫

完成信號采集系統的硬件連接與通信設置后，在工控機上使用組態王6.53版本對生產線進行組態編程[3]。完成工藝要求的報表后使用ODBC數據源建立數據庫，并與組態王進行數據記錄。此時所采集的參數數值為生產線上的即時數值。

報表系統圖如圖4所示。報表可實現實時數據采集，工件工作情況顯示與查詢，實時數據的打印功能。

匹配實時曲線圖更加直觀地顯示生產參數情況，如圖5所示。

在數據庫中可以顯示歷史參數值，如圖6所示。

也可以使用條件查詢對歷史數據各個參數進行條件查詢，如圖7所示。

圖4 報表示例

圖5 實時曲線圖

圖6 歷史參數表

圖7 參數搜索

4 結束語

此信息化系統已經于中國電子科技集團公司第十二研究所電鍍車間正常使用。相比于舊式手工記錄電鍍工作情況來說，新型的信息化系統能夠準確的記錄整個生產線的工作狀態和參數，并且由于數據庫的建立，可以根據電鍍工件情況改進電鍍工藝，同時在生產管理方面能準確記錄操作情況，提高生產管理效率。

[1] 魯明麗，文平.OMRON Control Link總線和PLC在隧道群監控系統中的實現[J].常熟理工學院學報，2006.20(4)：88-91.

[2] 陳立軍，蘭建軍，劉瀟翔.Controller Link網絡在工業控制系統中的應用[J].東北電力學院學報，2004，24(2)：45-47.

[3] 亞控組態王kingview中級培訓教程[Z].北京：亞控科技發展有限公司，2009.