如何通過HMI 改造減少酸洗焊機運行故障

何 凱

（攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

酸洗焊機HMI（Human Machine Interface，人機界面）的作用是為操作人員提供一個操作平臺，在HMI 上對焊機狀態進行監控，對動作參數進行調整，并且還可以實現生成焊接參數的作用。

酸洗焊機HMI 在改造之前是以通過一塊APPLICOM 通信卡以PROFIBUS-DP 的方式通信，在這種通信方式下，有可能出現計算機、通信卡、線路等方面的故障，并且故障不易判斷。再加上現場計算機自2003 年起使用至今已運行將近10 年，操作系統為NT4.0，以前做的程序備份是以GHOST 的形式做的，如果計算機一旦出現故障，GHOST 程序備份無法用于新的計算機，要以NT4.0 重新安裝一臺HMI，但是現在新的計算機不易找到NT4.0 的板卡驅動，所以無法安裝。通信板卡面臨升級，甚至停產的問題。通信卡升級可能導致通信卡的驅動無法在NT4.0 上使用，停產更將導致無備件可用，導致機組停機。

基于以上原因，決定將現在的HMI 的操作系統升級為XP，并將通信協議改造為TCP/IP 協議（Transfer Controln Protocol/Internet Protocol，傳輸控制/網際協議）的方式。

1 改造的實施

此次改造能否成功的關鍵取決于InTouch 和S7 之間的通信是否能夠成功建立?；诖耍脑爝^程需要解決的第一個問題就是建立新的通信模式。技術路線上，實現InTouch 和S7 之間可以通過TCP/IP 的方式實現通信，通常情況下可以有兩種方法來實現，其一是通過SIMATIC NET；其二是通過Wonder Ware DASERVER 中的DASSIDirect。經過仔細慎重地反復對比研究，DASERVER 相比SIMATIC NET 安裝更容易，配置方法更加簡單，因此決定采用DASERVER的方法。

2 軟件的安裝

改造所需軟件用到的軟件主要包含：WINDOWS XP、Wonder Ware InTouch 12.1 版、DASSIDirect3.0版、Wonderware WWClient 調試工具以及Microsoft Office Access。所有軟件的安裝順序如下：

第一步，先安裝WINDOWS XP，包括各個設備的驅動程序的安裝，可采用GHOST 安裝工具包，一次性把系統和驅動軟件全部安裝完成。

第二步，安裝Wonder Ware InTouch 12.1 版，在安裝In－Touch 12.1 的時候，需要選擇開發版，否則無法對程序進行編輯。

第三步，安裝DASSIDirect3.0 版，此程序為InTouch 12.1和S7 的通信口軟件，是基于Wonder Ware DASERVER 下安裝，便于后面的接口設置。

安裝完成后，在WINDOWS 開始程序菜單中應該有圖1 所顯示的程序。System Management Console 入口如圖1 所示。

圖1 System Management Console 入口

（1）Wonderware WWClient，此軟件為通信測試軟件，用以測試通過DASERVER 后InTouch 和S7 的通信是否建立成功。

（2）Microsoft Office Access，此軟件為微軟數據庫編輯程序，在焊機HMI 程序中用于編輯焊接參數，并且用于InTouch 12.1 的調用。

3 軟件配置、參數設置以及調試

3.1 DASERVER 的參數配置

（1）首先找到包含System Management Console 程序中名為Wonderware 的文件夾，運行System Management Console 程序。

（2）在ArchestrA System Management Console（SMC）目錄中找到DAServer Management Console 樹下名為SIDirect DAServer 的控件，在Local 節點下找到名字為ArchestrA.DASSIDirect 的控件。系統中ArchestrA.DASSIDirect 的配置如圖2 所示。

圖2 系統中ArchestrA.DASSIDirect 的配置

（3）打開ArchestrA.DASSIDirect 控件，選中名為Configuration 的文件，會出現名為GlobalParameters 的對話框（圖3）。

圖3 系統中GlobalParameters 的對話框界面

在此界面下的所有技術參數一般都使用默認值即可，不需要做調整。

（4）找到“Configuration”的圖標，右鍵點擊；然后在菜單中選擇名稱為“Add PortCpS7 Object”的控件，找到“New_PortCp_000”，然后右鍵點擊，選擇“Add S7Cp Object”控件。此時出現S7 參數設置對話框，系統中S7 參數設置對話框界面如圖4 所示。

圖4 系統中S7 參數設置對話框界面

在此界面下需要配置好焊機PLC 的IP 地址，PLC 的機架號以及CPU 的槽位等信息。

（5）找到“Device Group”屬性頁。在“Device Group”對話框中的空白處右鍵點擊，然后添加新的Device Group 主題名到Device Group 的對話框中?！癉evice Group”屬性頁配置如圖5所示。

圖5 “Device Group”屬性頁配置

因為酸洗焊機InTouch 程序中標簽名定義的時候訪問的是PLC，所以這里添加的Device Group 同步命名為PLC。

3.2 WINDOWS XP 系統的網絡配置

焊機PLC 網絡通信卡的IP 地址為148.56.124.105，要想PLC 和計算機之間建立通信，IP 地址必須在同一地址段，所以，設置本機地址為148.56.124.101。

3.3 InTouch 通信協議的配置

首先打開InTouch 軟件，找到工具/配置/訪問名，添加兩個訪問名用以對應DA Server 中的兩個S7TCP 站點中的Device Group，系統中訪問名的配置界面如圖6 所示。

圖6 系統中訪問名的配置界面

需要注意的是，在本次的配置過程中，節點命為本機IP 地址148.56.124.101。主題命和訪問命都改為PLC，這樣就與DASERVER 中的配置做到了對應。

3.4 通信測試

（1）首先通過WINDOWS 運行程序PING 148.56.124.105 地址，確定計算機與PLC 之間的網絡是否已經連接。

（2）將DASERVER 開啟到運行狀態。

（3）使用WWClient 來做通信測試，做好相應的配置以后，對I/O 點做測試，測試通信界面如圖7 所示，確定通信正常。

圖7 測試通信界面

（4）運行修改配置后的焊機InTouch 程序，通過S7 的變量檢控強制工具，對畫面的變量逐一強制，確保畫面上的數據有相應的變化，進而說明InTouch 與S7 的聯機成功。

3.5 配置OBDC，生成焊接參數

因為焊機焊接參數是通過Microsoft Office Access 制作的一個命為PDI.mdb.dsn的數據庫文件，所以InTouch程序要調用此文件，需要在OBDC 中做相應的配置。打開WINDOWS 數據源管理工具OBDC，WINDOWS 數據源管理工具OBDC 配置如圖8所示。

圖8 WINDOWS 數據源管理工具OBDC 配置

在此窗口新增加一個與PDI.mdb.dsn 相應的用戶，做好相應的配置。運行焊機INTOUCH 程序。然后手動輸入正確的PDI參數，在畫面中能生成相應的焊接參數，在S7 的DB 塊中，也能接收到所生成的焊接參數數據，即表明可以正常生成參數。

3.6 在線運行測試

將新安裝的HMI 計算機連接到焊機PLC 上，通過一周的運行測試，期間沒有遇到問題，表明此次改造成功。

4 結束語

通過HMI 改造，主要解決了4 個方面的問題：

（1）HMI 計算機相比之前的計算機配置更高，運行速度明顯更快，不易出現死機等故障。

（2）改造以后的HMI 以TCP/IP 的方式通信，如果計算機再出現故障，可以隨時更換計算機，不再有備件的擔憂。

（3）由于現在的通信方式不再是舊式的APPLICOM 通訊信，從而減少了故障機率，并且節約了備件費用。

（4）通過改造后，焊機HMI 的故障機率大幅降低，即使出現故障，處理時間縮短，可快速恢復，從而極大的降低了機組故障時間，保障了機組運行時間。

綜上所述，結合現場實際需要，發現原有技術缺陷，通過更改通信方式，配置全新的技術路線，一樣可以實現機組控制，并且規避了備件缺陷，減少維修時間，提升運行安全和運行時間，為工業現場的生產提供有力支撐。