车间生产管理的分布式显示系统

2018-01-03王立威李大雁

设备管理与维修 2017年9期

关键词：车间客户端分布式

王立威，李大雁

（贵州中烟工业有限责任公司贵阳卷烟厂，贵州贵阳 550009）

车间生产管理的分布式显示系统

王立威，李大雁

（贵州中烟工业有限责任公司贵阳卷烟厂，贵州贵阳 550009）

一种应用于车间生产现场的分布式信息显示系统，能够灵活布置于车间生产现场各区域，显示各区域不同工序的生产相关信息。系统通过中控OPC服务器，并在生产现场各区域监控电脑上使用OPC客户端获取需要在该区域显示的信息，并将信息通过无线发送模块发送到相应的显示屏。

车间管理；OPC服务器；OPC客户端；显示系统

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.43

1 应用环境

该分布式显示系统目前采用LED屏幕进行显示，系统运用场景如图1所示：在该系统中PLC用于控制生产现场各生产主机，生产数据通过数据采集服务器获得，监控计算机用于监控现场各工序生产数据，OPC服务器用于获取需要在各LED显示器上显示的生产信息，该数据也是通过数据采集服务器从PLC中获得，在生产现场的监控计算机中运行OPC客户端，用于从OPC服务器中获取相应的需要显示的数据，并将该数据通过无线模块发送至LED显示屏幕。

图1 分布式显示系统应用环境

2 系统构成

2.1 OPC服务器

OPC（OLE for Process Control，用于过程控制的 OLE）是一个工业标准，基于微软的OLE（现在的Active X）、COM（部件对象模型）和DCOM（分布式部件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，通过DCOM技术和OPC标准，完全可以创建一个开放的、可互操作的控制系统软件。OPC采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。

由于车间使用基于Wonderware System Platform的分布式控制系统，因此依然使用基于该平台的OPC服务器，在使用时只需将需要访问的数据的名称与访问地址一一添加进OPC服务器中即可，其中数据名称作为与OPC客户端进行连接时使用的名称，访问地址为Wonderware System Platform中某个变量属性的全名，具体可能会对应某个PLC中的具体地址，具体配制过程这里不再祥述。

2.2 OPC客户端程序

OPC客户端使用Visual Studio进行开发，功能主要包括从OPC服务器获取数据以及将数据无线发送至LED显示屏两个部分。从OPC服务器获取数据主要使用的函数包括：

当OPC服务器中某个数据项改变时，对应客户端程序会调用KepGroup_DataChange（）函数，在该函数中可以获取改变后的信息，并将该信息发送至相应的LED屏幕。

无线发送模块通过USB接口与监控电脑连接，作为USB HID设备进行使用，OPC客户端将数据发送到无线发送模块使用的是SpecifiedDevice.SendData（）函数。在发送信息以后，系统会等待与LED屏连接的无线接收模块的回复，如果没有收到回复，则系统会再次尝试发送，直到达到最大次数。如果回复接收成功，则完成该次发送。

2.3 无线收发模块

无线收发模块的发送模块通过USB接口连接生产现场的监控PC，发送模块与接收模块之间使用nRF24L01无线数传模块进行通信，无线接收模块通过RS232接口将需要显示的信息发送至LED液晶屏进行显示。无线收发模块之间的通信如图2所示，无线收发模块使用STM32F103为CPU进行设计，STM32F103是32位ARM微控制器，其内核是Cortex-M3。