基于VB及PLC总线技术的并条车间生产管理系统

第７卷第４期　２　０　０　７年１２月　南通纺织职业技术学院学报（综合版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｔｏｎｇ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖｏ１．７．Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２００７　

基于ＶＢ及ＰＬＣ总线技术的并条车间生产管理系统　

陆玉飞　，张一辉　，彭淑华　

（ｉ．如皋技工学校，如皋２２６５００；２．江苏特种设备安全监督检验研究院南通分院，南通２２６００７；３．南通职业大学，南通２２６００７）　

摘要：阐述了一种基于ＰＬＣ　ＣＣ—Ｌｉｎｋ现场总线的并条机控制系统硬件结构．基于ＶＢ实现了ＰＬＣ与　

ＰＣ之间的通讯，开发了并条车间生产管理系统，大大提高了工厂的生产、管理自动化水平．　关键词：ＣＣ—Ｌｉｎｋ现场总线；　并条机；ＰＬＣ；ＰＣ；　生产管理系统　

中图分类号：ＴＳ１０４．２４　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１—６１９１（２００７）０４—００２９—０４　

并条工序是棉纺产品质量的控制中心，棉纺并条工序的工艺设备水平状况对棉纺产品质量的影响越　来越引起国内外棉纺专家的重视．针对目前大多数纺织厂并条车间生产线自动化程度低、人工劳动强度　

大的缺点，我们与某纺织机械有限公司合作研制出ＡＳＦＡ３０６新型高速并条机，采用了变频调速、ＣＣ—Ｌｉ　ｋ　总线等先进技术，工作稳定可靠，自动化程度高，大大提高了生产率，改善了工人的劳动条件．本文结合研　

究项目，介绍了基于ＶＢ实现ＰＬＣ与ＰＣ通讯的并条车间生产管理系统的开发．　

１　并条机控制系统硬件结构　

ＣＣ—Ｌｉｎｋ是一类基于ＰＬＣ系统的现场总线．是ＰＬＣ远程Ｉ／Ｏ系统向现场总线技术的发展和延伸．ＣＣ～　

Ｌｉｎｋ网络在实时性、分散控制、与智能机器通信、ＲＡＳ功能等方面具有最新和最高功能，同时，它可以与各　

种现场机器制造厂家的产品相连，为用户提供各厂商设备的使用环境．满足了用户对开放结构与可靠性　

的严格要求．　

图ｌ为并　条机控制系统　

硬件连线图．　

主通讯控制　

站、作为远程装　

置站的由ＦＸ２Ｎ　系列ＰＬＣ控制　的并条机、变　

频器、用于控制　

操作机完成换　筒操作的阀　

岛、用于故障指　示的远程Ｉ／Ｏ　

模块、用于传感　器信号输入的　Ａ１ＳＪＨＣＰＵ＋Ａ１ＳＪ６１ＢＴ１　１　

Ａ９８５ＧＯＴ＋Ａ８ＧＴ～Ｊ６１ＢＴ１５界面ＰＣ＋Ａ８０ＢＤＥ～Ｊ６１ＢＴ１３　

图１　并条机控制系统硬件连线图　

收稿日期：２００７—１０—２２　作者简介：陆玉飞（１９５７一），男，江苏如皋人，如皋技工学校一级教师。

　维普资讯 http://www.cqvip.com 南通纺织职业技术学院学报（综合版）　２００７正　

远程Ｉ／０模块、用于信息对活的人机界面以及个人电脑ＰＣ都挂在ＣＣ—Ｌｉｎｋ总线上．　

个人电脑ＰＣ置于车间主控制室内，完成对整个系统的故障监控、对生产情况的数据统计等功能，这　

就需要解决ＰＣ与ＰＬＣ的通信问题．通常有两种方法：一是ＰＣ作为上位机实现分布式控制；另一种是ＰＣ　作为智能站挂入系统．后者具有通信速度快、实时性能强等特点。开发中采用了后一种方法．控制系统配　

置如下：主通讯控制站（Ａ１ＳＪＨＣＰＵ＋Ａ１ＳＪ６１ＢＴＩ　１）设为０｝｝站；远程装置站（ＦＸ２ＮＰＬＣ＋ＦＸ２Ｎ一３２ＣＣＬ）占用２　个站；变频器（ＦＲＡ５００＋ＦＲ—Ａ５ＮＣ）占用１个站；ＦＥＳＴＯ公司ＣＰＡ阀岛占用１个站；远程Ｉ／Ｏ模块　

（ＡＪ６５ＳＢＴＢｌ一３２Ｄ）占用１个站；远程Ｉ／０模块（ＡＪ６５ＳＢＴＢ１—３２Ｔ）占用１个站；人机界面（Ａ９８５ＧＯＴ＋　

Ａ８ＧＴ—Ｊ６１ＢＴＩ５）占用２个站：个人电脑（ＰＣ￣Ａ８０ＢＤＥ—Ｊ６１ＢＴ１３）占用４个站．　

２　ＰＬＣ与ＰＣ通讯的实现　

系统中。ＰＣ作为ＣＣ—Ｌｉｎｋ的一个智能站使用，通过ＰＣＩ总线专用的ＣＣ—Ｌｉｎｋ接口板Ａ８０ＢＤＥ—Ｊ６１ＢＴ１３　

连入系统．使用ＰＣＩ总线可以省去繁杂的开关设定．用双绞线将对应端子连好后进行通道号（本系统设为　８１）设定即可．采用ＯＰＣ——过程控制中的对象链接嵌入技术，作为通用软件接口，可以把现场信号与ＰＣ　

的某些通用开发平台和应用软件平台链接起来，如ＶＢ、ｖＣ＋＋、Ｅｘｃｅｌ、Ａｃｃｅｓｓ等．图２描述了其中的信号　传递关系．采用ＶＢ６．０软件平台．利用　

添加的模块ｍｍｓｃ１３２（ｍｄｆｕｎｃ．ｂａｓ）即接　

口板中所带有的ＣＣ—Ｌｉｎｋ通信字库函　

数，作为ＣＣ—Ｌｉｎｋ与ＶＢ之问的ＯＰＣ软　件接口．实现ＰＩ　Ｃ与ＰＣ之间的通汛．在　

本系统中主要用到ＣＣ—Ｌｉｎｋ通信字库　

中的ＭｄＲａｎｄＲ和ＭｄＲｅｃｅｉｖｅ两函数．　

２．１　ＭｄＲａｎｄＲ函数　功能：Ｒｅａｄｓ　ｄｅｖｉｃｅ　ｒａｎｄｏｍ　图２　ＯＰＣ模式信号传递关系　

格式：ｒｅｔ％＝ｍｄＲａｎｄＲ（ｐａｔｈ＆，ｓｔｎｏ％，ｄｅｖ％（０），ｂｕｆ％（０），ｂｕｆｓｉｚｅ％）　

实例：若读取内部继电器Ｍ４９１的值。则写入程序　

Ｄｉｍ　ｒｅｔ１　Ａｓ　Ｉｎｔｅｇｅｒ　

Ｄｉｍ　ｄｅｖ１（０　ｔｏ　３）Ａｓ　Ｉｎｔｒｇｅｒ　

Ｄｉｍ　ｂｕｔ。１（０）Ａｓ　Ｉｎｔｅｇｅｒ　ｄｅｖ１　ｆ０）＝１　

ｄｅｖ１（１）＝４　ｄｅｖ１（２）＝４９１　ｄｅｖｌ（３）＝ｌ　

ｒｅｔ１＝ｍｄＲａｎｄＲ（８１，０，ｄｅｖ１（０），ｂｕｆｆ（０），２）　输出值ｂｕｆｆ（０）即为Ｍ４９１的状态．　

２．２　ＭｄＲｅｃｅｉｖｅ函数　

功能：ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｒｅｃｅｉｖｅ　ｄａｔａ　

格式：ｒｅｔ％＝ＩｌｌｄＲｅｃｅｉｖｅ（ｐａｔｈ＆，ｓｔｎｏ％，ｄｅｖｔｙｐ％，ｄｅｖｎｏ％，ｓｉｚｅ％，ｄａｔａ％（０））　

实例：若渎取内部寄存器Ｄ６的值，则写入程序　

Ｄｉｍ　ｒｅｔ　Ａｓ［ｎｔｅｇｅｒ　

Ｄｉｍ　ｄａｔａ　１　Ａｓ　Ｉｎｔｅｇｅｒ　

ｒｅｔ＝ｍｄＲｅｃｅｉｖｅ（８１，０．１２，６，２，ｄａｔａ１）　输出值ｄａｔａ１即为Ｄ６的值．

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３并条车间生产管理系统开发　

应用ＶＢ６．０开发的并条车间生产管理系统，具有整机实时监控、自动故障诊断、生产数据报表、历史　

信息查询等功能，可以随时了解车间的生产运行情况．便于实现工厂的管理自动化．　

３．１　软件系统开发流程　

一个完整的数据库应用程序按照功能可分为４部分内容：数据库、应用程序界面、查询统计、报表，软　

件系统开发流程图如图３所示．　

ｆ１１数据库：是数据库应用程序的基础，主要用来存放从总　

线上读出的数据．在使用ＶＢ６．０开发数据库应用程序时．后台　

数据库可以选用任意一种格式，如ｄＢａｓｅ、ＦｏｘＰｒｏ、Ｐａｒａｄ０ｘ和Ｅｘｃｅｌ　

等，甚至可以是一个文本文件，本系统中选用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ａｃｃｅｓｓ　

的　．ＭＤＢ数据库格式．其数据库对象的层次结构和编程方法都　

与ＶＢ数据库完全相同，用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ａｃｃｅｓｓ创建的数据库可以　原封不动地用到ＶＢ数据库应用程序中．本应用程序创建的数　

据库名为Ｍｙｍａｎａｇｅ．ｍｄｂ．　

ｆ２１界面：用来完成用户与数据库之间、与程序之间的交互．　

图４为本系统软件登录界面，要求确认用户身份．输入正确密　码后方可进入系统．　

（３１查询统计：通过对数据库的操作，得到用户所需的数据．　

ｆ４１报表：其数据来自查询和统计，自动生成的报表可省去　

人工核算的繁杂．便于自动化管理．　

３．２　自动监控系统模块　Ｉ　Ｗｉｎｄ。ｗ　９８以上中文版操作系统　ｌ　

ｌ　ｖＢ６．０工程管理器管理程序组件　

上　设计数据库．确定功能要求　

创建数据库　／　＼。　

用户访问数据　『设计用户界面　查询　统计　

生成用户程序　

图３软件系统开发流程图　

将总线上的信息传送至管理系统各对应信息对话栏（文本框、图形等），自动监控系统模块可以实现　

对整个并条车间每台并条机运行状态、每台并条机的分班次日产量、单班总产量等信息的自动监控，并能　在并条机出现故障时智能报警提示。提高了生产管理自动化水平。避免了人工核算带来的繁杂工作．图　

５所示为自动监控系统模块运行界面，正常运行时运行状态栏中各并条机后的指示标为绿色，若某一台出　现故障。则从总线传来的故障信号将使其对应的指示标变为红色，具体的故障原因可以通过故障诊断系　

统模块来诊断．通过接口板所带有的通信字库函数可随时得到车间的产量信息．并在某班次结束时将数　

据存入数据库．　

图４“并条车间生产管理系统”界面　翱蒋避撵ｔ恿｝鼗ｌ鞋俭　ｔ基，熟搬燕漓ｔ　撤褒打印ｔ￡＇　锵精灌盛ｔＩｔ）退出￡馥，　高遴葬蒜虢赣｝亍槎巷　群盛瓤ｔ圈　辩斋梳５盈　并蒜越０豳　莽蒜越５豳　蒹辘３圈　并叠辘７豳　群誊辘４圈　并豢辘　豳　

蠢蟪葬船帆声誊穗巷　ｓ　÷勰机２　郴　：并－蒜机。群　一莽嘉椭　

弹　ｔ　８　捷　母期　

图５

自动监控系统模块　维普资讯 http://www.cqvip.com 南通纺织职业技术学院学报（综合版）　２００７笼　

３，３故障诊断系统模块　对应每台并条机故障诊断系统模块附有并条机工作　流程图，能显示关键部位的故障　主要包括以下信息：导条　

架断条、罗拉皮辊缠、集束器堵棉、斜管堵棉、过满筒故障、　

换筒故障、罩门开启故障、电机过载．出现故障后并条机能　实现自停．待故障清除后重新启动工作．图６为故障诊断　

系统模块界面．正常工作指示标应都为绿色．若对应位置　

为红色指示标．则表示该位置出现故障．　

３．４数据查询及报表打印模块　

查询信息为从总线读出的实时数据．一个月自动保存　

一次，存入相应数据表中，用于数据查询以及报表打印输　

出．报表打印模块设计步骤为：①在打印报表界面加入参　图６故障诊断系统模块　

数Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｘ　Ｄａｔａ　Ｏｂｊｅｃｔ；②在“控制面板”中单击标记为３２一ｂｉｔ的图标，建立Ｍｙｍａｎａｇｅ　ＯＢＤＣ数　据源；③声明窗体级变量ｃｎ和ｒｓ，以表示ＡＤＯ连接和记录集对象；④在界面的ｌｏａｄ和ｕｎｌｏａｄ事件中加　入代码，以便打开和关闭与Ｍｙｍａｎａｇｅ数据源的连接；⑤在按钮的ｃｌｉｃｋ事件中加入代码，用ＳＱＬ查询将　

数据放入记录集．设计完成的系统可以输出４种报表：车问日产量统计报表、车间月产量统计报表、故障　

发生总统计报表和单台故障统计报表．　

４结语　

该并条机采用现场总线结构及ＣＣ—Ｌｉｎｋ通讯协议，将人机界面操作终端和ＰＬＣ同时运用于高速并条　

机，个人电脑作为一个智能站挂入总线．通过开发的基于ＶＢ实现ＰＬＣ与ＰＣ通讯的“并条车间生产管理　系统”，实现了数字化通讯，功能齐全，具有人机界面友好、图示化简便操作、故障显示直观、易于维护等特　点．提高了产品的智能化水平，实现了工厂生产管理自动化，在国内市场竞争优势明显，市场容量大，具有　

较好的经济效益与社会效益．我们下一步的研究工作将是基于ＣＣ—Ｌｉｎｋ的并条生产系统与以太网互联，　

进一步接入Ｉｎｔｅｍｅｔ．从而实现企业信息控制网络的横向与纵向全方位集成．　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｄｒａｗｉｎｇ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＶＢ　ａｎｄ　ＰＬＣ　

ＬＵ　Ｙｕ—ｆｅｉ　．ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ—ｈｕｉ２．ＰＥＮＧ　Ｓｈｕ—ｈｕａ　

（１．Ｒｕｇａｏ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｒｕｇａｏ　２２６５００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｈｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｎａｎｔｏｎｇ　２２６００７，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｎａｎｔｏｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｔｏｎｇ　２２６００７，Ｃｈｉｎａ）