FactoryLink75与SIMATICNET在济钢板坯连铸机中的应用电工器材

FactoryLink7.5与SIMATIC NET在济钢板坯连铸机中的应用

FactoryLink7.5与SIMATIC NET在济钢板坯连铸机中的应用 2011： 1、FactoryLink介绍FactoryLink作为UGS Tecnomatix Production Automation （生产自动化软件）的商业名称，能监视、指导和控制行业流程，使得客户可以优化其制造过程和产品。 FactoryLink建立在先进的开放式架构之上，向众多行业中构建垂直应用的客户提供最高的性能和灵活性。FactoryLink具有高度的可度量性，可被用于构建任何大小的应用软件，可以是最简单的人机交互界面（HMI）系统，也可以是最复杂和要求最高的监控和数据收集（SCADA）系统，具有高度的灵活性。济钢第三炼钢厂1#板坯连铸机选用的版本是FactoryLink7.5。FactoryLinkt提供综合性的先进工具，用户可以配置应用程序，以正好满座客户的需求，其应用范围可以跨越实时人机界面（HMI），生产监控与数据采集（SCADA）以及行业信息管理，因此其功能多样性是没有止境的。1、1 组态管理器Configuration Explorer组态管理器是一套直观的环境，可以在一个网络上配置与运行FactoryLink服务器应用程序。一个用户可以访问多个FactoryLink服务器，或者多个用户可以同时配置一个FactoryLink服务器。这一分布式的访问可以大大提高程序开发效率。组态管理器提供类似于微软浏览器的分级视图，可以通过FactoryLink应用程序实现导航。如图1所示：

图1 Factorylink7.5组态管理器

组态管理器使用应用程序对象，从而促进了基于对象配置的概念，而且系统中还包括了各种SCADA功能，例如报警、数据录入与通信。只要将要用的‘对象’拖到应用程序中即可构建FactoryLink应用程序。应用程序对象技术史无前例的提高了生产力。具有以下特点：1）完全避免了重复地组态工作；2）减少了配置错误的可能性；3）大幅度消减了应用程序开发周期；4）应用程序更容易维护；5）采用拖放式应用程序对象配置应用程序很容易，可以直接从Excel导入数据。1、2客户创建程序Client Builder客户创建程序是构建动态流程可视化图形的工具。客户创建程序非常容易使用而且非常直观，提供非常独特的功能和生产力，用于构建HMI和SCADA应用程序要求而定制的用户界面。在客户创建程序中，许多高级功能成为标准配置，例如全景和缩放，支持多个显示器、分层、缩放稳定、数据缓冲和许多其它功能。客户创建程序是一套ActiveX容纳单元，因此任何兼容的第三方ActiveX控件可以插入到客户创建程序的组态中。包含有ActiveX控件，以便在FactoryLink内部查看报警、趋势图和数据库查询。ActiveX文件支持功能可以将实时图形融入到网络浏览器的其他内容中。客户创建程序合并有微软Visual Basic应用程序，因此用户可以很容易的使用开放式及标准的环境编写和扩展功能。通过在VBA脚本中修改属性，可以对任何图形对象，例如图纸、动画、符号、拟态和用户轮廓实现完全定制。如图2所示：

图2 Factorylink7.5客户端编辑画面

使用基于级别而且面向对象的图形符号获取强大的对象方位。每次修改符号时，所有的改变均传递给其他可视化和实时地链接。符号和信息库包含在产品内，或者可以由用户定义，并与其他项目共享。实时流程的可视化使得操作人员了解信息并处于受控状态。2、SIMATIC NET简介SIMATIC NET V6.0是西门子在工业控制层面上提供的一个开放的，多元的通讯系统。它意味着能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET 推出了多种不同的通讯网络以因地制宜，这些通讯网络符合德国或国际标准，他们包括：1）工业以太网；2）AS-I；3）PROFIBUS；4）PROFIBUS-PASIMATIC NET 系统包括：1）传输介质，网络配件和相应的传输设备；2）协议和服务；3）连接PLC 和电脑到LAN 网上的通讯处理器（CP 模块）OPC 服务器随SIMATIC NET 软件光盘提供。OPC（OLE For Process Control，用于过程控制的OLE）的基本原理是，OPC 客户应用程序可以通过一个标准、开放的多供应商接口，与OPC 服务器进行通讯。OPC 服务器提供：数据访问接口2.05报警和事件接口1.02（单一事件）在不同制造商自动化产品之间的标准化。用于不同部件的相同的、用户友好的用户接口。从工业网/广域网中每个计算机的可访问性。经过客户机接口（C++）的高性能数据存取。经过自动化接口（VB）或包含OCX 数据控制，使用容易。因特网通讯可通过XML DA 接口实现。变量（项目）的成组化；这样可以在很短的时间内进行大容量的数据存取。3、FactoryLink7.5与SIMATIC NET通讯济钢三炼钢板坯连铸机基础自动化控制系统（L1级）采用德国SIEMENS 公司的S7系列产品，组成仪控合一的基础自动化控制级。PLC主要采用S7-300、 S7-400及C7系列作为主站，远程I/O、变频器等智能单元作为从站，主站与从站采用现场总线PROFIBUS_DP与从站进行通讯。计算机操作系统软件采用Microsoft公司的Windows 2000，PLC编程软件采用Siemens公司的Step7.0；上位监控软件采用UGS Tecnomatix Factorylink7.5。由于PLC选用Siemens公司的产品，而上位监控软件选用Factorylink7.5，两者之间的通讯需要第三方媒介作为驱动，而西门子公司的软件SIMATIC NET6.0 OPC服务器功能很好的满足了两者之间通讯的需求。通过配置SIMATIC NET OPC服务器，建立起现场PLC、Factorylink7.5上位监控软件与SIMATIC NET OPC服务器之间的通讯，从而可以将现场Siemens PLC的实时信号采集到，将现场设备信号、控制信号相互进行传输，满足现场设备的监控、控制功能。同时，如图1所示，在Factorylink7.5组态管理器OPC Server Definition中需要定义好上位监控软件的通讯变量。4、SIMATIC NET OPC服务器的配置当SIMATIC NET 软件成功安装后，在PC 机桌面上可看到Station Configurator 的快捷图标，同时在任务栏（Taskbar）中也会有Station Configuration Editor 的图标。通过点击图标打开Station Configuration Editor 配置窗口，如图３所示：

图3 SIMATIC NET OPC服务器的配置

选择一号插槽，点击Add 按钮或鼠标右键选择添加，在添加组件窗口中选择OPC Server点击OK 。选择另一号插槽，点击Add 按钮或鼠标右键选择添加，在添加组件窗口中选择TCP/IP接口，完成以太网网络接口的配置。配置完以上两项即完成OPC服务器的配置。4、1符号文件的创建利用SIMATIC NET v6.0的‘Symbol File Configurator’（符号文件配置）功能将现场PLC程序中的变量生成一个符号文件Cjj_cc.ssd，将其存储到C盘庚目录下。如图４所示：

图4 符号文件Cjj_cc.ssd配置向导

通过SIMATIC NET v6.0的Commissioning Wizard通讯向导配置符号文件Cjj_cc.ssd，如图3所示。建立起SIMATIC NET OPC服务器与PLC程序之间通讯信号，使SIMATIC NET OPC服务器知道PLC程序中变量的含义，以便进行相应的处理，完成生产现场的需求。4、2网络逻辑拓扑结构配置随后通过SIMATIC NCM PC Manager配置网络逻辑拓扑结构。将现场的PLC与上位监控计算机通过配置网络逻辑拓扑结构图有机的结合在一起，为网络通讯架起沟通的桥梁。同时，通过网络配置设定PLC与上位计算机进行通讯时所使用的IP地址，以便上位计算机可以知道信号是从哪台PLC传输过来，便于进行相应的处理。如图５所示：

图5 PLC与上位监控计算机逻辑网络图拓扑结构配置图

以上基本完成通讯功能相关选项的基本配置，随后只要通过SIMATIC NCM PC Manage将相应的上位计算机的Configuration通过菜单‘PLC’中的‘download’功能项下载到SIMATIC NET中即可完成配置。5、检测配置现在已经完成SIMATIC NET OPC 服务器的配置工作，只要检查一下Station Configuration Editor中的IE_Geneal和OPC Server选项的‘Status’的状态显示是否正常。如果如图６所示状态，即表示OPC 服务器配置正确，SIMATIC NET OPC 服务器与PLC之间的通讯问题得以解决，可以完成PLC与上位计算机之间的通讯要求。

图6 OPC服务器配置检测

结束语：通过SIMATIC NET具有的功能解决了上位监控软件按Factorylink7.5与PLC之间通讯的问题，实现了对现场生产设备的监控和控制功能。对于解决PLC与上位监控软件之间的通讯问题提供了一个行之有效的方案。作者简介：辛乐众,男,工程师,主要从事工业现场电气自动化技术的研究和设计工作。联系方式：电话： 138641058690531-88847025E-mail：zhangxitao2@sina.com地址：山东省济南市济钢第三炼钢厂电气自动化车间邮编：250101(end)

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