如何通過HMI 改造減少酸洗焊機(jī)運(yùn)行故障

何 凱

（攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

酸洗焊機(jī)HMI（Human Machine Interface，人機(jī)界面）的作用是為操作人員提供一個(gè)操作平臺，在HMI 上對焊機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并且還可以實(shí)現(xiàn)生成焊接參數(shù)的作用。

酸洗焊機(jī)HMI 在改造之前是以通過一塊APPLICOM 通信卡以PROFIBUS-DP 的方式通信，在這種通信方式下，有可能出現(xiàn)計(jì)算機(jī)、通信卡、線路等方面的故障，并且故障不易判斷。再加上現(xiàn)場計(jì)算機(jī)自2003 年起使用至今已運(yùn)行將近10 年，操作系統(tǒng)為NT4.0，以前做的程序備份是以GHOST 的形式做的，如果計(jì)算機(jī)一旦出現(xiàn)故障，GHOST 程序備份無法用于新的計(jì)算機(jī)，要以NT4.0 重新安裝一臺HMI，但是現(xiàn)在新的計(jì)算機(jī)不易找到NT4.0 的板卡驅(qū)動(dòng)，所以無法安裝。通信板卡面臨升級，甚至停產(chǎn)的問題。通信卡升級可能導(dǎo)致通信卡的驅(qū)動(dòng)無法在NT4.0 上使用，停產(chǎn)更將導(dǎo)致無備件可用，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。

基于以上原因，決定將現(xiàn)在的HMI 的操作系統(tǒng)升級為XP，并將通信協(xié)議改造為TCP/IP 協(xié)議（Transfer Controln Protocol/Internet Protocol，傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議）的方式。

1 改造的實(shí)施

此次改造能否成功的關(guān)鍵取決于InTouch 和S7 之間的通信是否能夠成功建立?；诖?，改造過程需要解決的第一個(gè)問題就是建立新的通信模式。技術(shù)路線上，實(shí)現(xiàn)InTouch 和S7 之間可以通過TCP/IP 的方式實(shí)現(xiàn)通信，通常情況下可以有兩種方法來實(shí)現(xiàn)，其一是通過SIMATIC NET；其二是通過Wonder Ware DASERVER 中的DASSIDirect。經(jīng)過仔細(xì)慎重地反復(fù)對比研究，DASERVER 相比SIMATIC NET 安裝更容易，配置方法更加簡單，因此決定采用DASERVER的方法。

2 軟件的安裝

改造所需軟件用到的軟件主要包含：WINDOWS XP、Wonder Ware InTouch 12.1 版、DASSIDirect3.0版、Wonderware WWClient 調(diào)試工具以及Microsoft Office Access。所有軟件的安裝順序如下：

第一步，先安裝WINDOWS XP，包括各個(gè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序的安裝，可采用GHOST 安裝工具包，一次性把系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)軟件全部安裝完成。

第二步，安裝Wonder Ware InTouch 12.1 版，在安裝In－Touch 12.1 的時(shí)候，需要選擇開發(fā)版，否則無法對程序進(jìn)行編輯。

第三步，安裝DASSIDirect3.0 版，此程序?yàn)镮nTouch 12.1和S7 的通信口軟件，是基于Wonder Ware DASERVER 下安裝，便于后面的接口設(shè)置。

安裝完成后，在WINDOWS 開始程序菜單中應(yīng)該有圖1 所顯示的程序。System Management Console 入口如圖1 所示。

圖1 System Management Console 入口

（1）Wonderware WWClient，此軟件為通信測試軟件，用以測試通過DASERVER 后InTouch 和S7 的通信是否建立成功。

（2）Microsoft Office Access，此軟件為微軟數(shù)據(jù)庫編輯程序，在焊機(jī)HMI 程序中用于編輯焊接參數(shù)，并且用于InTouch 12.1 的調(diào)用。

3 軟件配置、參數(shù)設(shè)置以及調(diào)試

3.1 DASERVER 的參數(shù)配置

（1）首先找到包含System Management Console 程序中名為Wonderware 的文件夾，運(yùn)行System Management Console 程序。

（2）在ArchestrA System Management Console（SMC）目錄中找到DAServer Management Console 樹下名為SIDirect DAServer 的控件，在Local 節(jié)點(diǎn)下找到名字為ArchestrA.DASSIDirect 的控件。系統(tǒng)中ArchestrA.DASSIDirect 的配置如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)中ArchestrA.DASSIDirect 的配置

（3）打開ArchestrA.DASSIDirect 控件，選中名為Configuration 的文件，會出現(xiàn)名為GlobalParameters 的對話框（圖3）。

圖3 系統(tǒng)中GlobalParameters 的對話框界面

在此界面下的所有技術(shù)參數(shù)一般都使用默認(rèn)值即可，不需要做調(diào)整。

（4）找到“Configuration”的圖標(biāo)，右鍵點(diǎn)擊；然后在菜單中選擇名稱為“Add PortCpS7 Object”的控件，找到“New_PortCp_000”，然后右鍵點(diǎn)擊，選擇“Add S7Cp Object”控件。此時(shí)出現(xiàn)S7 參數(shù)設(shè)置對話框，系統(tǒng)中S7 參數(shù)設(shè)置對話框界面如圖4 所示。

圖4 系統(tǒng)中S7 參數(shù)設(shè)置對話框界面

在此界面下需要配置好焊機(jī)PLC 的IP 地址，PLC 的機(jī)架號以及CPU 的槽位等信息。

（5）找到“Device Group”屬性頁。在“Device Group”對話框中的空白處右鍵點(diǎn)擊，然后添加新的Device Group 主題名到Device Group 的對話框中?！癉evice Group”屬性頁配置如圖5所示。

圖5 “Device Group”屬性頁配置

因?yàn)樗嵯春笝C(jī)InTouch 程序中標(biāo)簽名定義的時(shí)候訪問的是PLC，所以這里添加的Device Group 同步命名為PLC。

3.2 WINDOWS XP 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置

焊機(jī)PLC 網(wǎng)絡(luò)通信卡的IP 地址為148.56.124.105，要想PLC 和計(jì)算機(jī)之間建立通信，IP 地址必須在同一地址段，所以，設(shè)置本機(jī)地址為148.56.124.101。

3.3 InTouch 通信協(xié)議的配置

首先打開InTouch 軟件，找到工具/配置/訪問名，添加兩個(gè)訪問名用以對應(yīng)DA Server 中的兩個(gè)S7TCP 站點(diǎn)中的Device Group，系統(tǒng)中訪問名的配置界面如圖6 所示。

圖6 系統(tǒng)中訪問名的配置界面

需要注意的是，在本次的配置過程中，節(jié)點(diǎn)命為本機(jī)IP 地址148.56.124.101。主題命和訪問命都改為PLC，這樣就與DASERVER 中的配置做到了對應(yīng)。

3.4 通信測試

（1）首先通過WINDOWS 運(yùn)行程序PING 148.56.124.105 地址，確定計(jì)算機(jī)與PLC 之間的網(wǎng)絡(luò)是否已經(jīng)連接。

（2）將DASERVER 開啟到運(yùn)行狀態(tài)。

（3）使用WWClient 來做通信測試，做好相應(yīng)的配置以后，對I/O 點(diǎn)做測試，測試通信界面如圖7 所示，確定通信正常。

圖7 測試通信界面

（4）運(yùn)行修改配置后的焊機(jī)InTouch 程序，通過S7 的變量檢控強(qiáng)制工具，對畫面的變量逐一強(qiáng)制，確保畫面上的數(shù)據(jù)有相應(yīng)的變化，進(jìn)而說明InTouch 與S7 的聯(lián)機(jī)成功。

3.5 配置OBDC，生成焊接參數(shù)

因?yàn)楹笝C(jī)焊接參數(shù)是通過Microsoft Office Access 制作的一個(gè)命為PDI.mdb.dsn的數(shù)據(jù)庫文件，所以InTouch程序要調(diào)用此文件，需要在OBDC 中做相應(yīng)的配置。打開WINDOWS 數(shù)據(jù)源管理工具OBDC，WINDOWS 數(shù)據(jù)源管理工具OBDC 配置如圖8所示。

圖8 WINDOWS 數(shù)據(jù)源管理工具OBDC 配置

在此窗口新增加一個(gè)與PDI.mdb.dsn 相應(yīng)的用戶，做好相應(yīng)的配置。運(yùn)行焊機(jī)INTOUCH 程序。然后手動(dòng)輸入正確的PDI參數(shù)，在畫面中能生成相應(yīng)的焊接參數(shù)，在S7 的DB 塊中，也能接收到所生成的焊接參數(shù)數(shù)據(jù)，即表明可以正常生成參數(shù)。

3.6 在線運(yùn)行測試

將新安裝的HMI 計(jì)算機(jī)連接到焊機(jī)PLC 上，通過一周的運(yùn)行測試，期間沒有遇到問題，表明此次改造成功。

4 結(jié)束語

通過HMI 改造，主要解決了4 個(gè)方面的問題：

（1）HMI 計(jì)算機(jī)相比之前的計(jì)算機(jī)配置更高，運(yùn)行速度明顯更快，不易出現(xiàn)死機(jī)等故障。

（2）改造以后的HMI 以TCP/IP 的方式通信，如果計(jì)算機(jī)再出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)更換計(jì)算機(jī)，不再有備件的擔(dān)憂。

（3）由于現(xiàn)在的通信方式不再是舊式的APPLICOM 通訊信，從而減少了故障機(jī)率，并且節(jié)約了備件費(fèi)用。

（4）通過改造后，焊機(jī)HMI 的故障機(jī)率大幅降低，即使出現(xiàn)故障，處理時(shí)間縮短，可快速恢復(fù)，從而極大的降低了機(jī)組故障時(shí)間，保障了機(jī)組運(yùn)行時(shí)間。

綜上所述，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際需要，發(fā)現(xiàn)原有技術(shù)缺陷，通過更改通信方式，配置全新的技術(shù)路線，一樣可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組控制，并且規(guī)避了備件缺陷，減少維修時(shí)間，提升運(yùn)行安全和運(yùn)行時(shí)間，為工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)提供有力支撐。