基于西门子SmartLine的生产配方自动下达方法研究与应用

马晶晶，吴育锋，胡伟俭

（丽水学院 工学院，浙江 丽水 323000）

基于西门子SmartLine的生产配方自动下达方法研究与应用

马晶晶，吴育锋，胡伟俭

（丽水学院 工学院，浙江 丽水 323000）

针对西门子Smart Line系列触摸屏存在无法自动下达配方至PLC、需要人工操作的缺陷，本研究基于Wincc flexible、Delphi与PC Access SMART，提出了一种新的生产线总控系统远程配方自动下达的方法.该方法依次应用Wincc flexible进行组态设计、应用PC Access SMART进行参数设置、应用Delphi语言进行生产线总控系统中的相关代码编写，并将其应用到东风管件自动生产线项目.通过大量的调试与测试，实际验证结果表明该方法可以达到预期效果.

触摸屏；Smart IE；配方；自动下达

随着我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》的提出，智能制造将是中国制造未来的主攻方向.而其中从单台设备自动化到整个生产线自动化是其中的必经环节.在单台设备自动化中采用PLC、触摸屏进行生产参数下达、生产过程控制的方式，占到了其中很大的比例，在此基础上可以通过工业互联网将单台设备的PLC、触摸屏连接到生产线总控系统，从而实现生产任务下达、生产过程中各个生产节点的状态数据采集.

由于生产线中生产的不同产品型号的工艺参数各不相同，在组态时往往会设计一个配方管理功能，现场操作人员事先利用该功能编制每个产品型号的工艺参数配方并保存在触摸屏中.当生产不同的产品前，则需要选择该产品的配方并下达到PLC中，再开始生产.西门子的Smart Line系列触摸屏具有以太网接口和RS485接口，采用800×480高分辨率宽屏设计，具有高速外部总线，64MB内存，400MHz主频的高端ARM处理器，并且支持趋势图、配方管理和报警功能，具有很高的性能价格比，得到了广泛的应用[1].但是Smart Line系列触摸屏属于西门子的低端屏，不支持脚本，也不支持setdatarecordtoPLC函数，存在无法自动下达配方至PLC的缺陷.在单台设备生产时，下达配方至PLC的过程需要现场操作人员人工在触摸屏上完成，而自动化生产线中由于生产设备节点众多，若每个设备节点都要人工进行新的产品配方下达，一是费时、二也不符合自动化的要求，因此自动化生产线系统应该具有远程配方自动下达功能.为了实现该功能，需要进行Wincc flexible组态设计、PC Access SMART条目设计、生产线控制系统代码编写，以下用东风管件自动化生产线中的切割生产节点为例说明具体实现过程.

1 Wincc flexible组态设计

1.在设备组态项目中建立3个变量，名称分别为qg_6_part_name、qg_6_part_relation、qg_6_part_write,数据类型都为StringChar，地址分别为VB2100、VB1500、VB1499[2].

2.设置配方管理画面中的“配方_1”的“数据记录”中“用于编号/名称的变量”为qg_6_part_relation变量，通过该设置可实现变量与配方视图当前配方记录的双向联系.

3.设置qg_6_part_relation变量的“更改数值”事件中的函数为“activescreen”[3]，其“画面名”参数为配方视图所在画面的名称，其“对象编号”参数为配方视图所在画面中用于配方下达按钮的tab号，tab号可通过视图中的“tab顺序”进行查看.通过该步设置可实现qg_6_part_relation变量值被修改时会自动切换到配方视图所在画面并将焦点置到配方下达按钮上，从而触发该按钮的激活事件.

4.设置于配方下达按钮的“激活”事件中的函数为“recipeviewsetdtarecordtoPLC”[2],其“画面名”参数为配方视图所在画面的名称.通过该步设置可实现当按钮触发激活事件时，将配方列表中的当前配方记录下达到PLC中.

2 PC Access SMART条目设计

本例中采用的PLC为西门子的s7-200，生产线控制系统可以通过PC Access SMART对PLC进行读写.

在PC Access SMART中建立三个条目对应Wincc flexible中组态的三个变量.

3 生产线控制系统代码编写

本例中生产控制系统的开发语言使用的是Delphi，可利用Automation接口编写OPC客户端，并通过其远程向Pg_6_part_relation变量写入配方名称，就可触发变量的“更改数值”事件，然后自动完成配方下达到PLC中，节选部分实现代码如下：

4 结束语

本文中采用的方法在东风管件自动生产线的切割、喷码、管端成型、成型上下料机械手、管端检测、弯管上下料机械手等生产节点上进行了调试及验证，可以达到生产线控制系统选择配方后，各个生产节点自动提取本地存储的配方记录并下达到各自对应的PLC中的效果，中间过程无需人工干预，大大地提高了生产效率，降低了生产成本，取得了显著的经济效益.

〔1〕西门子（中国）有限公司.SMART LINE触摸屏样本及编程手册[K].西门子（中国）有限公司, 2012.

〔2〕陈国杰，吴静，吕俊廷.触摸屏Smart1000在低压真空馈电开关智能综合保护器上的应用 [J].辽宁工业大学学报:自然科学版，2014，34（4）：236-238.

〔3〕西门子（中国）有限公司.HMI设备Smart700IE、Smart1000IE操作说明[K].西门子（中国）有限公司,2013.

TP27；TP314

A

1673-260X（2017）06-0005-02

2017-02-10

本文系浙江省特色文创产品数字化设计与智能制造重点实验室项目资助(2016E10007)