涂装教材控制系统课件.pptx
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1、涂装生产线控制系统介绍涂装技术培训教材4.7 自动化控制系统 目的:1.了解目前汽车行业中常用的控制系统结构 2.长城汽车制造二部涂装车间自动化控制系统简介 制作人:涂装车间 付建林 预计用时:1小时第四章 工艺装备第一章 自动化控制系统目 录1.1.概述概述 1.1企业信息化简介 1.2自动化控制系统2.2.车间信息层车间信息层 2.1信息层硬件 2.2信息层软件 2.3监控画面3.3.控制层控制层 3.1控制层硬件 3.2控制层软件4.4.设备层设备层 4.1设备层硬件 4.2设备层软件第一章 自动化控制系统1.1.概述概述 1.1 企业信息化简介自动化自动化MES (Manufactur
2、ing Execution System) 制造执行系统ERP (Enterprise Resource Planning)企业资源计划HMI网络网络传感器、传感器、执行构件执行构件迈向迈向MES1)企业信息化构成第一章 自动化控制系统2)ERP概念 20世纪90年代以来,企业信息处理量不断加大,企业资源管理的复杂化也不断加大,这要求信息的处理有更高的效率,传统的人工管理方式难以适应以上系统,而只能依靠计算机系统来实现,信息的集成度要求扩大到企业的整个资源的利用、管理,从而产生了新一代的管理理论与计算机系统企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning)。 概括地
3、说,ERP是建立在信息技术基础上,利用现代企业的先进管理思想,全面地集成了企业所有资源信息,为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。第一章 自动化控制系统3)MES概念 MES (生产执行系统)是处于企业计划层和车间控制系统之间的执行层,主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源,来提高生产效率和企业的竞争力。 生产执行系统也提供了一种在统一平台上集成质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式。 MES(Manufacturing Execution System)是车间生产执行及信息管理的核心。第一章 自动化控制系统
4、4)自动化 车间以太网传感器传感器执行器执行器现场总线控制层网 设备间 以太网工厂管理第一章 自动化控制系统1.2自动化控制系统1)设计原则和指导思想合理先进可靠实用性价比全分布的控制系统全开放的网络系统全共享的信息管理系统 根据工艺要求及设备控制特点,控制系统采用现场总线和分布式控制模式,充分发挥网络信息技术优势,通过三层网络结构集成从底层自动控制设备的执行机构、传感器到上位机集中数据库管理的所有信息,确保整个系统的信息畅通。第一章 自动化控制系统2)自动化控制系统组成 针对以上原则,采用三层体系结构。充分利用网络优势,服务器的性能优势,不但能为生产控制领域提供稳定、可靠、实用的功能,同时还
5、具有良好的兼容性及开放性,可提供多种系统接口,能为企业其他系统提供必要的、有用的数据,完成与其他系统协同工作。 采用先进的现场总线、控制层网络、数据服务器三层结构,发挥各自的优势,各自完成各自的功能,使得各层适应个层的环境(硬件、软件)要求,将整个系统的效率提到最高,同时将发生问题的可能性降到最低。 第一章 自动化控制系统3)涂装车间控制系统组成 涂装车间同样采用三层体系结构,它们分别是:信息层、控制层、设备层。 通过以太网、控制层网络、现场总线三层网络实现“分散控制,集中监测”。因此,该系统相对独立提高了系统的可靠性;同时又能通过网络保证了信息的畅通。 以下章节将详细介绍各层网络。 第一章
6、自动化控制系统1.1.概述概述思考题1、什么是ERP?2、什么是MES?3、自动化控制系统与企业信息化的关系?4、自动化控制系统应具备那些特性?第一章 自动化控制系统2.2.车间信息层车间信息层 2.1信息层硬件1)涂装车间生产监控系统的结构如下图所示:第一章 自动化控制系统2)涂装车间信息层介绍 计算机中央监控系统位于车间自动化系统的最上层。主要功能是通过主PLC将现场的设备状态参数和运行参数采集上来,以画面或文本方式显示,为管理人员提供现场的实时信息,并可将数据存档记录,供管理员分析生产工艺参数及确定现场故障的解决方案。 PLC =Programmable Logic Controller
7、 可编程序逻辑控制器。 监控计算机服务器通过以太网网络集线器采集数据,建立了自己的数据库。可以为ERP和MES提供基础数据,同时为企业信息化留有通讯接口。 第一章 自动化控制系统3)涂装车间信息层硬件配置 中控室内的主要设备有:一台服务器,二台工控机,一台主PLC,这些设备通过工业以太网连接。其中主PLC上安装有两块模块,一个是三菱以太网模块,用以和上层的以太网连接,一个是三菱的H网模块,用以和现场的三菱H网连接。现场有21台PLC,通过三菱H网连接。 第一章 自动化控制系统 2.2信息层软件1)软件配置 a、操作系统:Windosw2000 Server b、服务器站安装组态软件为Ifix
8、HMIPAK; 主要用于接收主PLC采集的现场数据,通过一定 的授权进行系统的开发和系统数据库的更改。 c、工程师站主要安装组态软件为Ifix iClient。 主要作用是从服务器站内读取数据库内的数据, 建立显示界面并对设备运行状态进行实时监视。 d、用于采集数据的各种驱动程序。 第一章 自动化控制系统 2)软件功能 a、数据采集 生产监控系统将通过一台主 PLC 与安装在现场设 备控制柜 PLC 进行数据交换,采集以下生产信息: 生产线与设备的工作状态 (手动、自动、半自 动、运行、停止等) 生产线与设备运行参数(温度、湿度、液位等) 生产线与设备的控制信号(启动、停止) 设备控制参数(温
9、度设定值、颜色代码等) 生产线与设备故障报警信息 其它生产情况(产量、生产周期、停机次数及时间等)第一章 自动化控制系统 b、生产监控 车间生产监控系统将提供实时车间生产信息的图形 界面。这些图形界面将动态地显示当前各条输送链和设 备的工作状态、运行参数和报警信息等。 系统监控的设备包括:滑撬输送系统、积放链系 统、前处理设备、电泳设备、喷漆系统、烘干系统、 排风空调系统等。第一章 自动化控制系统 2.3监控画面1)画面分类 用户界面可分为两大类:设备状态监控与生产信息显示。 设备状态监控图形界面将提供从每个生产区域、每 个工作站到每台设备的监控屏幕,显示设备参数,并用 颜色代表设备状态(如:
10、红色有报警,绿色运行正 常)。用户可以层层深入,以获取更详细的设备状态信息; 并可根据用户权限进行参数设定和设备启停等操作。 生产信息显示界面将提供车辆的分布等各种屏幕。 通过按钮用户可以在各个屏幕之间任意切换。第一章 自动化控制系统 2)画面介绍 根据整个涂装车间的工艺流程、工艺参数和监控要求,将画面大致分为22部分:1.涂装中控室网络布置;2.滑橇一区;3.滑橇二区;4. 滑橇三区;5.滑撬四区;6.滑橇五区; 7.前处理电泳积放链;8 .PVC积放链;9.前处理;10.电泳;11.中面涂喷漆室;12.套色烘干室;13.面涂烘干室;14.中涂烘干室;15.电泳烘干室;16.面涂机器人;17
11、.罩光机器人 18.中涂喷漆机器人;19.输调漆系统控制盘;20.纯水制备;21.超滤装置;22.RTO型热力焚烧炉(以上序号以H网各PLC站号相符) 操作说明:启动win2000后,系统自动启动IFIX,链接到以下画面。 点击进入系统图标,即进入监控状态,画面如下: 第一章 自动化控制系统 b、网络画面 第一章 自动化控制系统 c、滑橇画面 第一章 自动化控制系统 d、前处理画面 第一章 自动化控制系统 e、电泳画面 第一章 自动化控制系统 f、空调画面 涂装技术培训教材第一章 自动化控制系统 g、报警画面 涂装技术培训教材第一章 自动化控制系统2.2.车间信息层车间信息层思考题1、组成车间
12、信息层硬件有哪些?2、信息层软件能实现哪些功能?3、车间信息层与企业信息化的关系?4、监控画面有什么作用?涂装技术培训教材第一章 自动化控制系统3.3.控制层控制层 3.1控制层硬件1)涂装车间控制系统的结构如下图所示:控制层涂装技术培训教材第一章 自动化控制系统 2)控制层组成 控制层是整个控制系统的核心,在整个控制系统中起着“承上启下”的作用。它采用PLC及其网络系统接受现场发来的数据信息(数字量或模拟量输入信号),经过其本身CPU中所存储的控制程序的运算与处理后,发出相应的指令(输出信号)对现场设备进行控制。同时,通过PLC网络使得控制层内各个PLC之间可方便地进行数据交流。 PLC系统
13、选用三菱的Q12H或Q02H系列PLC及其模块(模拟输入模块、MELSECNET H 网接口模块、Profibus-DP现场总线接口模块、10M以太网接口模块)和人机界面。 网络形式:Q系列PLC之间采用MELSECNET H同轴电缆网。 涂装技术培训教材第一章 自动化控制系统 3)控制层功能a、自动/手动功能 设备控制层系统具有手动和自动两种控制方式。在手动方式下,操作员可以在现场通过监控站完成电机的启停、停止器的通断。在自动方式下,操作员可通过现场监控站或中央操作站上的功能键按工艺要求自动启动设备。系统正常运行时为自动控制状态。 b、故障报警功能 电控系统具有对故障检测和故障状态的声光报警
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