基于NetLinx的網絡架構及應用
四、管理與控制的系統整合
我們將連接長豐全廠的關鍵設備的自動化控制網絡并入管理子網,組成一個開放的互連、互通、互操作的管理與控制一體化網絡,實現自控系統與ERP系統進行信息交換。
4.1架構管控一體化的網絡
按照NetLinx來架構具有開放結構自動化系統網絡,它滿足全廠自控系統的擴充需要,性能穩定、可靠,易于并入管理信息網絡系統。網絡系統由三部分組成:在車間內部,采用設備網連接現場底層設備,組成企業底層控制網絡;控制網支持數據實時傳輸,與各種設備連接,如PC,控制器,人機界面,拖動裝置以及其它與控制網相連接的設備;由以太網處理與管理信息網絡系統的連接,它在復合型結構的通信網路中作為管理子網,傳送生產管理信息。這三層網絡能在相互之間并與PC機通信,有利于設備的實時監控和數據采集。羅克韋爾自動化提供的工控設備具有高兼容性、標準接口和內置的通訊功能,功能強大的軟件產品為應用提供了極大地便捷;而且利用羅克韋爾自動化提供的ControlLogix控制平臺,它作為控制網、以太網和DH+網絡的網橋和路由,方便地將不同的通信協議、不同廠家的設備數據整合到同一平臺。
羅克韋爾自動化為用戶提供了友好、方便高效圖形化編程組態軟件,提供了簡捷、直觀的圖形符號以及注釋信息,以便用戶控制邏輯的表達更加直觀,操作和使用更加方便。使用RSLinx(建立工廠所有通信方案的工具)根據通信特征完成通信鏈路的選擇和配置,在車間級的PLC與設備與各種應用軟件之間提供通信功能。
4.2監控與管理功能的實現
軟件則是整個管理與控制系統的靈魂。
基于NT的HMI軟件——RSView32用來動態地監視控制和管理信息。它將設備現場運行狀態以工藝流程圖、趨勢等顯示在屏幕上,使控制中心的操作人員動態監控當前現場的生產狀態和重要設備運轉情況,涂裝車間生產線的工藝流程監控如圖2所示。
圖2涂裝車間的生產流程
羅克韋爾自動化提供的功能強大的工業數據交割管理軟件RSSql,具有分布式數據采集、分布式數據庫存儲和集中交割管理的系統架構,它還具有數據雙向傳遞的能力,不僅可以將控制層的數據按ERP系統要求的格式提交到企業級的數據庫中,方便地將工藝設備層的工藝數據、控制層的狀態信息無縫集成到企業信息層數據庫,供管理決策和信息發布;而且還可以從ERP的數據庫提取數據下傳到控制系統的PLC和上位機。
建立控制與管理一體化的網絡系統,既能利用網絡實現現場設備的控制,人們可以在辦公室甚至在家里實現遠程控制,及時準確地了解生產設備的運行情況,對生產過程進行綜合的判斷,從而實現生產過程的最優控制;又可利用現場自控系統設備收集的數據為管理提供決策信息服務。對接收信息匯總分析評估后,通過ERP系統來制定生產調度計劃,修正生產管理控制目標,縮短了生產信息的反饋周期,能夠有效地解決長豐目前存在的問題。
五、結論
本文介紹了羅克韋爾自動化的NetLinx現場總線網絡集成應用技術,它在同類的工業控制網絡中具有代表性,對于現代新型控制系統的設計也具有一定的參考價值,此類開放現場總線網絡在現代工業企業中的應用將越來越廣泛,特別是在企業信息化過程中將成為首選。我們以NetLinx技術為核心,結合羅克韋爾自動化的軟、硬件,構建了一套從生產設備層到企業管理層的集成系統,向下可獲取不同廠家、不同通信協議的智能設備數據,向上可與ERP系統實現無縫連接。這種系統有以下優點:屏蔽了不同網絡和通信協議細節;編程工作量小,只需對協議轉換模塊作相應組態,操作方便靈活;系統可靠性較高,維護簡單。隨著而ERP的不斷推廣和深入,它的技術優勢日益明顯,將有更廣闊的應用前景。
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