controX高端人機界面在橡膠機械行業(yè)的應(yīng)用

一 系統(tǒng)概述

   伴隨中國汽車工業(yè)的蓬勃快速發(fā)展，輪胎制造行業(yè)也呈現(xiàn)出了快速增長的趨勢。輪胎生產(chǎn)的過程中，從密煉、擠出、壓延成型直至最后硫化，其間的生產(chǎn)過程復(fù)雜而又嚴(yán)格。為了加強輪胎的耐磨、抗軋能力，需要對成型輪胎進行硫化處理，硫化機用于汽車、工程車、拖拉機和飛機等充氣輪胎的外胎硫化。輪胎在模型內(nèi)部進行硫化時的壓力和溫度的變化直接影響輪胎的質(zhì)量，這就要求在輪胎進行硫化時，嚴(yán)格按照工藝規(guī)定的溫度、壓力等條件進行控制和監(jiān)控，一套實時、高效、應(yīng)用方便的人機交互系統(tǒng)成為關(guān)鍵。

（輪胎生產(chǎn)流程圖）

二 、行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀及問題

在不斷提升的質(zhì)量和效率要求情況下，輪胎生產(chǎn)的各個工藝設(shè)備的自動化、信息化、智能化要求不斷提升，人機交互系統(tǒng)在整個輪胎生產(chǎn)過程中的重要性自然不言而喻。人機交互系統(tǒng)的應(yīng)用也伴隨整個行業(yè)自動化、信息化、智能化的要求不斷提升。現(xiàn)有行業(yè)應(yīng)用方案主要有以下幾種：

1、人機界面+PLC控制系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由人機界面與PLC控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)及人機交互系統(tǒng)；

系統(tǒng)優(yōu)勢：成本低，基本滿足人機交互需要；

系統(tǒng)缺點：人機交互功能簡單，無法完成復(fù)雜的工藝控制及管理，信息僅限于工藝段本身，形成信息孤島，無法在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)數(shù)據(jù)分享。

2、工業(yè)平板+組態(tài)軟件+PLC控制系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由組態(tài)軟件、平板計算機與PLC控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)及人機交互系統(tǒng)；

系統(tǒng)優(yōu)勢：可完成復(fù)雜的人機交互功能，可實現(xiàn)本工藝段的數(shù)據(jù)管理；

系統(tǒng)缺點：成本高，組態(tài)軟件與工業(yè)平板存在效率問題，不能很好實現(xiàn)數(shù)據(jù)分享，不能徹底解決數(shù)據(jù)孤島問題；

綜觀現(xiàn)有方案，業(yè)內(nèi)急需從行業(yè)發(fā)展的角度，提出一個具有成本與效率兼顧、現(xiàn)有應(yīng)用與系統(tǒng)功能擴展兼顧的方案，滿足設(shè)備用戶不斷提升的自動化、信息化、智能化的需要。

三 、系統(tǒng)組成

在充分分析行業(yè)現(xiàn)狀及用戶需求的基礎(chǔ)上，我們從成本和功能角度，整理出以下方案，滿足用戶管控一體化的需要。

1）系統(tǒng)由高端人機界面與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，系統(tǒng)組成圖如下：

2）工業(yè)平板計算機

IPC-HF121-A是一款為人機界面應(yīng)用而設(shè)計的觸控平板電腦解決方案，采用最新凌動N2800 雙核1.86Hz低功耗處理器，2GB DDR3內(nèi)存，配備12.1”分辨率為1024x768的LED液晶顯示屏和高溫五線電阻式觸摸屏。整機采用12V直流供電，有效的控制電腦內(nèi)部熱量；提供更加多元化的數(shù)據(jù)存儲裝置，同時支持DOM/SSD和SATA 2.5"筆記本硬盤；集成了豐富的I/O接口，5個RS232、1個RS232/485串口，2個10～1000M以太網(wǎng)口和4個USB2.0端口。

IPC-HF121-A采用面板嵌入式安裝，只需要4顆安裝卡子擰緊即可完成，安裝和維護非常方便;前面板符合NEMA/IP65防水防塵標(biāo)準(zhǔn)，有效的控制因現(xiàn)場飛濺的水滴和睡蒸汽進入主機，影響設(shè)備正常工作;設(shè)備采用無風(fēng)扇設(shè)計，有限的控制灰塵進入設(shè)備內(nèi)部，保證了設(shè)備更加的穩(wěn)定運行，通過外部表面散熱片將系統(tǒng)內(nèi)部熱量快速散發(fā)，使其能夠適應(yīng)更惡劣的現(xiàn)場環(huán)境；最適合應(yīng)用于工廠自動化，機械制造，數(shù)控設(shè)備，紡織設(shè)備，智能電力，食品追溯等上位機監(jiān)控和控制。

IPC-HF121-A兼容Windows 2000、Windows XP、Windows VISTA、Windows 7、Linux等主流操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)，可運行客戶自主開發(fā)的基于以上操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件和程序，安裝工業(yè)自動化組態(tài)軟件即可組成強大的人機界面。

3）管控軟件

管控軟件采用controX(華富開物)通用組態(tài)軟件，在通用組態(tài)軟件基礎(chǔ)上根據(jù)橡膠行業(yè)需求，對極坐標(biāo)曲線、報表系統(tǒng)、用戶管理、觸控輸入控件以及數(shù)據(jù)共享平臺借口進行優(yōu)化處理。用戶可直接根據(jù)用戶現(xiàn)場需要，進行小范圍配置即可使用，大大降低開發(fā)難度和工作量。

四 、系統(tǒng)功能描述

以硫化成型機為例，介紹軟件功能：

1）硫化工藝流程主界面

監(jiān)控設(shè)備的實時數(shù)據(jù)以及相關(guān)的狀態(tài)，例如：硫化步序、左右熱板實時溫度、報警信息和狀態(tài)等信息。除此之外該界面可以跳轉(zhuǎn)到硫化參數(shù)、位置查看、溫度曲線等操作界面。

2）硫化參數(shù)界面

該界面為操作選擇界面，包括：參數(shù)設(shè)定、操作設(shè)置和參數(shù)查看三類操作。點擊下圖所示的三類操作下的功能按鈕，即跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的操作界面。

3）硫化工藝設(shè)定和硫化工藝查看

硫化工藝設(shè)定界面為硫化工藝流程設(shè)定界面，以工藝流程為15步序為例。主要信息包括：當(dāng)前輪胎規(guī)格和輪胎序號顯示；步序時間顯示和設(shè)定、步序?qū)��?yīng)的9個閥門狀態(tài)（開、關(guān)）設(shè)定和顯示。步序時間和閥門狀態(tài)設(shè)定完成后，點擊界面上的保存設(shè)置按鈕，將其保存到數(shù)據(jù)庫中，然后下載到PLC，即完成一次工藝的設(shè)定和修改。界面中標(biāo)識的上一個、下一個按鈕的功能是：查看數(shù)據(jù)庫存儲的硫化工藝記錄，并將其顯示到相應(yīng)的步序時間和閥門狀態(tài)位置。硫化工藝查看界面（與硫化工藝設(shè)定界面類似，只是顯示功能），直接從設(shè)備上讀取所需的步序時間和閥門狀態(tài)，并顯示到界面的對應(yīng)的位置。

4）PLC參數(shù)設(shè)置與PLC參數(shù)查看

點擊硫化參數(shù)界面中的PLC參數(shù)設(shè)置按鈕，彈出畫面包括：動作參數(shù)設(shè)定、比例閥參數(shù)、加壓力參數(shù)設(shè)定三部分。設(shè)定完成后，點擊界面中的保存設(shè)置按鈕，將先前設(shè)定的參數(shù)值進行保存，即本次PLC參數(shù)設(shè)定完成。參數(shù)查看界面功能為PLC實時數(shù)據(jù)的信息的顯示。

5）編碼器參數(shù)設(shè)定與編碼器參數(shù)查看

同PLC參數(shù)設(shè)定類似，編碼器參數(shù)設(shè)定對需要進行修改的參數(shù)設(shè)定完成后點擊保存設(shè)置，完成本次編碼器相關(guān)參數(shù)的設(shè)定工作。編碼器參數(shù)查看與設(shè)置界面類似，針對的是參數(shù)查看功能，無法修改參數(shù)。

6）報警參數(shù)設(shè)定與報警參數(shù)查看

對熱板溫度、模套和內(nèi)溫三個參數(shù)的報警上下限、延時時間進行設(shè)定；也可對氮氣泄露參數(shù)的上限、延時時間進行修改操作。注意：報警上限值必須大于報警下限值。報警參數(shù)查看界面的功能是查看實時的報警參數(shù)信息。

7）位置查看

點擊畫面下部工具欄的位置查看按鈕，可對流程中涉及到工藝設(shè)備的位置進行查看，具有設(shè)備位置查看功能的機器包括：本體_下部環(huán)、入胎機、卸胎機、PCI胎機、PCI入胎機。

8） 溫壓曲線

曲線包括：實時曲線、歷史曲線、圓盤曲線三部分。實時曲線包括定型曲線，可以選擇查詢的曲線名稱，歷史曲線不但可以選擇查詢的曲線名稱，也可以選擇查詢時間。圓盤曲線用于動態(tài)觀察輪胎參數(shù)，用以檢測輪胎生產(chǎn)過程中參數(shù)是否合格。

9）班產(chǎn)報表

主要用于查看、統(tǒng)計早晚班次的產(chǎn)量。

10）報警畫面機制

當(dāng)系統(tǒng)中報警變量為真時，彈出報警提示窗口，點擊按鈕“是”時，彈出報警詳細信息表，點擊按鈕“否”時，10秒內(nèi)，若報警變量仍為真時，繼續(xù)彈出報警提示窗口。

五 、數(shù)據(jù)處理

1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

在生產(chǎn)現(xiàn)場打開硫化機系統(tǒng)，從硫化參數(shù)界面選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過移動設(shè)備在磁盤上拷貝數(shù)據(jù)。

2）數(shù)據(jù)導(dǎo)入

打開硫化機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，登錄成功后，選擇需要查看的數(shù)據(jù)。

3）數(shù)據(jù)查詢

成功導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，選擇時間進行數(shù)據(jù)查詢，點擊按鈕查詢歷史曲線和圓盤曲線。

六、 系統(tǒng)特點及優(yōu)勢

1）軟件與硬件有機結(jié)合

軟件和計算機平臺有機結(jié)合，經(jīng)過充分測試和驗證，保證惡劣環(huán)境下，長時間穩(wěn)定、高效運行。

2）基于通用組態(tài)開發(fā)，易于擴展和升級

軟件系統(tǒng)基于通用組態(tài)軟件開發(fā)，功能易于擴展，功能模塊方便依據(jù)用戶需求進行增減、變更、升級。我們方案中預(yù)留管控一體化數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)傳輸雙向模塊，為工廠實現(xiàn)信息化升級提供有效數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)可方便連接掃碼設(shè)備及第三方數(shù)據(jù)庫，可方便實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯等管理需求。

3）充分的用戶支持保障，后期易于維護

我們會全程提供應(yīng)用的技術(shù)支持，由專業(yè)的技術(shù)工程師全程提供技術(shù)支撐，解決用戶在選型、功能實現(xiàn)、現(xiàn)場調(diào)試、后期維護中遇到的問題。