利用軟件PLC實(shí)現(xiàn)的柔性化控制系統(tǒng)

竇強(qiáng)，張馳

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

工藝裝備

利用軟件PLC實(shí)現(xiàn)的柔性化控制系統(tǒng)

竇強(qiáng)，張馳

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

軟件PLC(SoftPLC，也稱為軟邏輯SoftLogic)是一種基于PC機(jī)開發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點(diǎn)，利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過程控制器。其中WinAC是西門子最新推出的基于PC的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)兼具PC強(qiáng)大的計(jì)算功能數(shù)據(jù)處理能力和PLC邏輯測控與運(yùn)行可靠性特點(diǎn)的軟件PLC產(chǎn)品。文章介紹了軟件PLC在寶馬汽車發(fā)動機(jī)自動裝配線系統(tǒng)的應(yīng)用。

WinAC；柔性化；標(biāo)準(zhǔn)化；PC

CLC NO.:U463.6Document Code:BArticle ID:1671-7988 (2017)06-54-03

引言

WinAC是基于標(biāo)準(zhǔn)的Windows操作平臺下的PLC控制器，梯形圖編程，因此有獨(dú)立而嚴(yán)格的時(shí)序。控制特別滿足對于、精確、復(fù)雜計(jì)算及嚴(yán)格時(shí)間要求的控制任務(wù)。WinAC支持標(biāo)準(zhǔn)的WindowsNT下的OPC、ActiveX和DCOM技術(shù)。控制和通訊內(nèi)核與標(biāo)準(zhǔn)的 WindowsNT任務(wù)的通訊由其內(nèi)置的代理服務(wù)器完成，因此相比普通的PLC控制器功能更強(qiáng)。

1、控制系統(tǒng)架構(gòu)

案例中應(yīng)用的 PC是西門子的 PC677，操作系統(tǒng)是Windows 7 Professional的最新版本。軟PLC-＞ WinAC RTX 2010 或者WinAC RTX-F 2010被安裝在PC677里，使用的是PROFINET總線，在內(nèi)部安裝CP1616去支持總線。帶選項(xiàng)ProAgent的WinCCflexible 2008作為現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。PDIAG和ProAgent被分別安裝在Step7 和WinCCflex來實(shí)現(xiàn)錯誤診斷功能。

系統(tǒng)最多可以控制6個(gè)BST工位，每個(gè)BST工位是獨(dú)立的模塊范圍。每個(gè)工位帶著一個(gè)PC477做為顯示功能。

圖1

2、控制系統(tǒng)特點(diǎn)

A、控制系統(tǒng)以功能為劃分，將各個(gè)功能形成模塊化，在控制過程中可對需要的功能去配置，從而是系統(tǒng)具有高度模塊化和柔性化；

B、系統(tǒng)的程序目前使用的是B3X標(biāo)準(zhǔn)，是以西門子的Step 7為基礎(chǔ)，其中包含（LAD、STL、SCL、Graph、PDIAG、OPC、WINCC Flex、PROAGEN、WINAC RTX、VBA等工具）這些通用主流工具，這些工具能使Step 7去實(shí)現(xiàn)功能更合理，更可靠，更方便。SCL 這種語言在機(jī)構(gòu)上類似VB語言，這樣能實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的功能，例如數(shù)據(jù)庫查詢、動態(tài)料架等，實(shí)現(xiàn)起來比STL更加方便、快捷。Graph 是一個(gè)類似于流程圖的編程語言，是機(jī)床的動作流程更直觀、便捷，通俗易懂。PDIAG (PLC 側(cè))和PROAGEN (WINCC 側(cè))組合起來，實(shí)現(xiàn)機(jī)床報(bào)警以及動作流程等功能，這樣使標(biāo)準(zhǔn)更加統(tǒng)一，報(bào)警內(nèi)容統(tǒng)一，不發(fā)生遺漏。VBA 集成在WINCC Flex里，這樣可以使WINCC Flex 更加靈活的去與PLC進(jìn)行信號交互，在WINCC Flex可以進(jìn)行簡單的運(yùn)算，減輕了PLC側(cè)的負(fù)擔(dān)。

3、程序模塊的范圍

通用的范圍：

001 – 199: Diagnostics 診斷

200 – 246: 通訊模塊

247 – 299: 視覺以及特殊的鏡像

300 – 399: 基本模塊，包括報(bào)警、操作模式、基本功能

400 - 499: IPS-C/IPS-T/IPM

500 – 699: 不同功能的標(biāo)準(zhǔn)模塊 (馬達(dá)，料架，氣缸，P2L，掃描槍等.)

700 – 799: 西門子標(biāo)準(zhǔn)模塊

800 – 899: 特殊模塊

BST 相關(guān)范圍：（= BST NO. *1000），也就是說BST1的范圍是1000-1999；BST2的范圍是2000-2999；以此類推。BST根據(jù)以下原則：

x000 – x099: 視覺以及特殊的鏡像和標(biāo)準(zhǔn)功能塊

x100 – x899: 標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程和功能塊

x999: 特殊功能-＞ 所有的特殊功能都在這里被調(diào)用。

4、PDiag編輯動作模塊

PDiag的調(diào)整行如下圖。

圖2

編輯PDIAG/PROAGENT。

圖3

5、GRAPH

所有自動、半自動機(jī)床，使用GRAPH編輯整個(gè)機(jī)床的動作循環(huán)，這樣使動作編輯更加簡單方便，這里關(guān)于GRAPH就不贅述了。

圖4

6、HMI 界面簡介

系統(tǒng)PC界面最大的特點(diǎn)是：標(biāo)準(zhǔn)化程度高，工藝更改操作簡單，可視化強(qiáng)。在系統(tǒng)中，多種功能是可以配置的，例如工位讀寫頭，放行按鈕，掃描槍，擋料器等等大量內(nèi)容都是可以配置的。

1）工位激活畫面

圖5

這個(gè)可以通過HMI的按鈕來激活不同的功能，同時(shí)也可以激活屏蔽每個(gè)工位，更改工位號等都是通過界面實(shí)現(xiàn)的。這樣操作方便快捷。2）工位配置畫面

圖6

這個(gè)界面可以激活，擋料、預(yù)擋料、讀寫頭、放行按鈕、掃描槍、料架等主要的工位功能。更改這些而不需要編程，只需要高級用戶登錄，點(diǎn)下按鈕即可。

7、結(jié)語

目前，在歐美等西方國家都把軟件PLC作為一個(gè)重點(diǎn)對象進(jìn)行研究，使用軟件PLC進(jìn)行設(shè)備控制，PC和HMI可以共用，節(jié)省設(shè)備空間和硬件成本，可以提升控制程序的數(shù)據(jù)處理能力、方便進(jìn)行存儲，使設(shè)備控制與數(shù)據(jù)處理可以無縫銜接，減少中間通訊環(huán)節(jié)，大大提升設(shè)備運(yùn)行效能。

[1] WinAC使用手冊.SIEMENS.

[2] WinCC使用手冊.SIEMENS.

[3] Windows Automation Center WinAC Time Synchronization.2010.

[4] Windows Automation Center RTX.2010.

Flexible control system realized by software PLC

Dou Qiang, Zhang Chi
( Dalian howson rhett equipment manufacturing co., LTD., Liaoning Dalian 116000 )

The software of PLC (SoftPLC, also known as soft SoftLogic) is a kind of control system structure based on PC, it has the characteristics of hard PLC in function, reliability, speed, troubleshooting and other aspects of the use of software technology can be a standard industrial PC conversion function of the PLC process controller. Which WinAC is SIEMENS's latest PC based industrial automation control system with PC powerful computing capabilities data processing capabilities and PLC logic measurement and control and operational reliability characteristics of software PLC products. This paper introduces the application of software PLC in BMW auto assembly line system.

WinAC; Flexible; Standardization; PC

U463.6

B

1671-7988 (2017)06-54-03

竇強(qiáng)，就職于大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.016