远程监控系统在生产过程中的应用

何冠峰

（广东联塑科技实业有限公司，广东　佛山顺德　528318）

远程监控系统在生产过程中的应用

何冠峰

（广东联塑科技实业有限公司，广东佛山顺德528318）

混料在塑料制品行业是一非常重要的原材料处理环节。目前，在国内能实现的控制基本上是时间控制或温度控制，且要求在现场完成。但现场粉尘大、温度高，操作工序处在一个劳动强度较高的环境。论文对怎样实现实时数据跟踪、历史数据保存以实现品质工艺分析，从而保证产品质量稳定，完成自动计产、设备保护、工艺参数远程修改等做出分析与研究。

通讯；文本控制器；网关；服务器；远程监控

0　引言

远程系统控制是指在局域网络上由一台电脑（客户端）远距离去控制另一台电脑（服务器端）的技术，管理者使用主控端电脑控制被控端电脑时，就像坐在被控端电脑的屏幕前一样。启动被控端电脑应用程序后，就可以使用被控端电脑的文件资料。

远程监控可以实现对生产、运营情况的随时掌握，把生产运营状况同企业的经营管理策略紧密结合，从而实现企业的综合自动化，建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库。通过远程监控可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中，以获得现场监控数据，为远程故障诊断技术提供物质基础；通过远程监控，管理者无须亲临现场或恶劣的环境就可以监视，并控制生产系统和现场设备的运行状态及各种参数，利用本地丰富的软硬件资源对远程对象进行过程控制，维护设备的正常运营，减少操作工出现人为操作失误，最终实现远端的无人或少人值守，达到减员增效的目的。

1　监控系统结构与工作原理

1.1温度测量及控制部分

主要由测温探头、搅拌桨、电机、变频器组成。实物如图1所示。

图1　远程监控系统的组成部件实物图Fig.1 Part of the remote monitoring system of physical map

工作原理：热混电机接受变频器指令启动，无极调速，把组合料搅拌；当料斗里组合料排放完毕后，热混电机达到高速运转状态，使组合料迅速升温；当温度升到设定值时，电机又回到低速运转，同时热料通过热混缸底部料阀排放到冷混缸。

技术亮点：①测温探头外面使用的保护套采用的是耐磨材料，理论上可以使用十年。在保护套和测温元件之间灌入氧化镁，可以有效加快传热速度；②经过测试，变频器的节电率可达到22.01%，且变频器拥有很多保护功能，如过流、过压、欠流、欠压、缺相等均能提供保护。

1.2上料和下料监控部分

主要由阻旋式料位开关、电容式接近开关组成。实物如图2所示。

图2　远程监控系统监控部分实物图Fig.2 Remote monitoring and control system

工作原理：在料斗里安装阻旋式料位开关，以便感应投料斗里是否有料，无料时料位感应输出信号，投料提示灯提示投料。在冷混缸下安装电容式接近开关，感应有装料斗存在时，混料到达冷排条件后就自动排料。没有装料斗时，冷排不会排料，且暂时把冷混电机停机，使其进入休眠状态，直到感应有料斗时，冷混电机才会再次启动，同时打开冷排阀进行排料。

1.3通讯部分

由文本控制器、S7-200PLC、EM277扩展通信模块、S7-300PLC组成。实物如图3所示。

图3　远程监控系统通讯部分实物图Fig.3 The remote monitoring system of communication part of the physical map

工作原理：文本控制器主要是对现场设备进行工作控制，即临时采集并存放实时运行数据、监测数据，之后通过和总线桥网关通信模块进行Modbus-RTU主从通信。S7-200PLC主要是采集现场各设备开、关机情况，它永不断电，一直保持正常通信工作状态。EM277模块是S7-200PLC的Profibus DP通信模式的必需扩展模块。此模块的功能划分在数据中转处理层。S7-300PLC可同时进行Profibus DP和普通以太网（TCP/IP）通信模式。它的主要功能之一是和总线桥网关通信模块（从站）、EM277模块（从站）进行Profibus DP主从通信，S7-300PLC作主站。

1.4远程监控及操作部分

由服务器、台式电脑及显示器组成。实物如图4所示。

图4　远程监控系统操作部分实物图Fig.4 The remote monitoring system of the operation of part of the physical map

工作原理：服务器安装2块自适应以太网卡，1块与S7-300通讯，另1块与局域网中的节点设备相连接。客户端电脑须与服务器电脑处于同一个局域网下，运行Windows XP以上版本的操作系统，通过执行“远程桌面连接”程序，输入服务器的计算机的IP地址进行连接，随后输入度武器的系统管理密码登录，并进行监控。

2　整体系统

参数设置可以在办公室完成，也可以在现场进行。为了防止操作工在现场随意改动参数，应设置4级密码。工艺需要的相关参数应由管理者在办公室修改。现场采集生产数据的核心是文本控制器，然后是数据中转处理，EM277扩展通信模块、S7-300PLC等，即通讯部分。办公室的远程监控及操作部分由服务器、台式电脑及显示器组成，如图5所示。

图5　远程监控混料系统项目分析图Fig.5 Remote monitoring system of project material mixed analysis chart

热混温度、冷混温度、热混电机电流是监控的主要工艺参数；混料斗数为计产，分时间段、分班进行，并自动累加、统计，实现与ERP系统对接。

3　总结

远程监控混料系统是以工业自动化模拟完成的工业监控系统，它由以往的现场监控上升至远程监控，这是一大跨越，它的优势在于车间的管理人员可以充分了解生产，即使需要更换配方、修改远程监控混料系统的效益反映在多个方面：一是实时监控，由历史记录保存，有助于品质分析；二是自动计产，有助于车间做出每个月的预产计划；三是远程监控，防范员工为赶产量或为提前下班而随意更改重要的工艺参数；四是自动化程度高，大大降低车间管理人员对生产过程管理的劳动強度；五是在公司区域网内，对于负责生产和品质的部分，只要输入服务器IP地址，就可以查询需要的相关数据；六是节能减排，较普通混料系统而言，变频混料自动控制的节电率达22.01%，如普通机台耗电为75kWh，改造后将少用电16.5kWh，于是每台机电费每日可节支300元。

参数，也能在办公室内完成。

［1］范玉久.化工测量及仪表［M］.北京：化学工业出版社，1985.

［2］李吉林，汪开道，张锦霞，蔡怀礼，俞伦鹏.温度计量［M］.北京：中国计量出版社，2006.

［3］田淑珍.工厂电气控制设备及技能训练［M］.北京：机械工业出版社，2008.

［4］吴志敏，阳胜峰.西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程［M］.北京：中国电力出版社，2010.

Application of Remote Monitoring System in the Production Process

HE Guan-Feng
（Guangdong Liansu Technology Industry Co.，Ltd.，Foshan Shunde Guangdong 528318，China）

Mixing，is a very important raw material processing link in the plastic products industry.At present，the control can be achieved in the domestic basically is the control of time or temperature control requirements，and finished on site.But the dust，high temperature，the operator in an environment of higher labor intensity.This article on how to realize the real-time data tracking，historic data in order to achieve the quality process analysis，so as to ensure the stable quality of products，complete automatic meter production，equipment protection，remote modification process parameters make analysis and research.

communication；text control；gateway；server；remote monitoring

TP391.8

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.046

1002-6673（2015）01-129-03

2014-11-13

何冠峰（1965-），男，广西都安人，大学专科，自动化工程师。从事电气远程监控系统在生产过程中的应用工作。