1、 中控系統功能規范一、中控系統架構 中控系統架構如下圖 中控系統的服務器通過工業以太網技術實現與現場的PLC的通訊，為了最大程度上保證以太網通訊的可靠性，在設備網絡層使用了光纖環網，保證了在某一點網絡斷開的情況下仍能保證整個網絡的正常通訊。中控系統采用西門子公司的WINCC組態軟件建立，它是西門子最經典的過程監視系統，業已成為市場的領導者，乃至業界遵循的標準。WinCC能為工業領域提供完備的監控與數據采集（SCADA）功能，涵蓋單用戶系統直到支持冗余服務器和遠程 Web 服務器解決方案的多用戶系統。SIMATIC WinCC支持OPC協議，并支持VBS,C語言腳本編程，具有良好的開放性和靈活性

2、。二中控系統的功能2.1 設備狀態的監控中控系統的服務器通過工業以太網技術與現場全部輸送設備的PLC的通訊，實現對總裝車間內所有輸送設備、工藝設備運轉狀況進行實時地數據采集、監控，能 動態顯示生產線工藝流程圖，并能在流程圖上選擇彈出多級詳圖；動態顯示各種 信號的狀態，并通過不同顏色、圖形實時生動地表示出來。系統對生產線的停線的原因及停線的時間、時長、頻率等進行統計，并將生產線停線的數據通過OPC協議向MES系統開放，MES系統對停線的原因作出分析后，將分析報告提供給生產決策者，便于生產決策者根據數據追查停線原因，并對生產流程進行優化。2.2 故障診斷功能系統讀取現場設備傳感器的信號狀態和變頻器

3、的狀態信息后通過程序運算判斷設備是否處在正常狀態，如果設備處在故障狀態立刻控制設備停止運行，并通過聲光報警的方式指示故障發生的區域及位置，故障的詳細信息顯示在現場人機界面及中控系統的監控電腦顯示屏上，指導維修人員排除故障。系統將報警數據按照報警組、報警時間、報警狀態存儲到相應的報警數據庫中。并可以統計每種故障發生的時間及發生的頻率。當報警復位時，系統也將復位信息存入報警數據庫。必要時可將歸檔的報警數據生成報表，便于維修人員明確故障發生的原因及易發生故障的設備。2.3 對生產線運行狀態的控制在中控室可以對全系統被控設備進行在線實時控制。中控系統可以控制設備的啟動、停止，系統可以單獨控制每套設備的

4、啟動停止，也可以一鍵啟動、停止整個車間內的所有設備。用戶在不同的階段對生產節拍有不同的需求，用戶無需具體去了解生產線的運行速度，只需要根據要求輸入生產節拍的數值，系統自動調整生產線的運行速度，以確保整個總裝車間生產線的運行速度滿足用戶對于生產節拍的要求。2.4 與MES系統的接口 2.4.1 設備狀態信息的傳送 中控系統對生產線的停線的原因及停線的時間、時長、頻率等進行統計，并將生產線停線的數據通過OPC協議向MES系統開放，MES系統對停線的原因作出分析后，將分析報告提供給生產決策者，便于生產決策者根據數據追查停線原因，并對生產流程進行優化。 中控系統對引起設備停線的故障進行統計，并將這些故

5、障通過OPC協議向MES系統開放，便于MES系統實時讀取設備的故障狀態并統計停線發生的原因。2.4.2 車身過點信息的監控與傳送AVI系統通過設在各條生產線上的RFID讀取點自動讀取信息標簽收集當前正在通過該讀取點的車身的類型、VIN號、訂單號等車身信息，中控系統實時讀取這些信息后將信息存入本地數據庫，并記錄下這臺車身經過RFID讀取點的時間，同時將車身的類型、VIN號、訂單號等車身信息以及經過RFID讀取點的時間寫入MES系統服務器上的數據庫中，協助MES系統完成生產管理中所必需的信息收集環節。2.4.3 生產訂單的讀取中控系統自動讀取存儲于MES服務器上數據庫內的訂單信息及訂單的優先級，并

6、根據訂單的優先級自動控制車身按生產、銷售等環節所需要的順序進入總裝車間生產線，系統對車身序列的計算可根據需要設置多種算法，根據不同需要采用不同的算法計算生產序列，這樣最大程度上保證了生產的靈活性。三中控系統的安全性3.1中控系統服務器與設備層網絡的通訊和中控系統服務器與MES系統服務器的通訊使用兩塊網卡分別進行，從物理層實現了設備層網絡與其他網絡的完全隔離，使外部網絡無法直接訪問現場設備，避免因外部網絡攻擊或因IP地址沖突造成設備層網絡通訊癱瘓。MES服務器與中控系統服務器通訊時也只能通過OPC協議訪問到位于中控系統服務器上的數據，而無法直接訪問到現場設備層網絡的數據，最大程度上保證了現場設備

7、運行的安全和穩定性。3.2在 WinCC 用戶管理中集中管理用戶、用戶組和權限。訪問保護用于控制對運行系統中的數據和函數的訪問。 此功能將防止應用程序進行未經授權的操作。 在項目創建期間， 與安全相關的操作已限制為特定的用戶組。 為此，需要設置擁有特有訪問權（即所謂的權限）的用戶和用戶組。 然后組態操作安全相關的對象所需的權限。 例如， 操作員僅對特定的操作員控件具有訪問權限，調試人員在運行系統中具有無限制的權限。ANDON系統功能規范一 ANDON系統總體結構ANDON系統的總體設計分為3層，即監控管理層、設備控制層和執行層。監控管理層與設備控制層和執行層中的看板等執行元件的通訊采用工業以太

8、網通訊，為了保證通訊的可靠性，網絡拓撲結構采用了光纖環網技術。監控管理層的功能由車間中控系統完成，中控系統設置有專門的ANDON系統服務器，ANDON系統服務器的主要功能是與ANDON系統PLC進行通訊，實時采集現場數據，根據現場數據的變化實時刷新數據，將數據記錄入中控系統數據庫后實時的發布給現場的ANDON看板等顯示設備。設備控制層主要由ANDON系統PLC和現場的遠程IO站組成，ANDON系統PLC和現場的遠程IO站之間的通訊采用PROFIBUS-DP或者PROFINET現場總線網絡，主要負責現場拉繩開關、急停按鈕的狀態收集和工位柱燈的狀態控制。執行層包括現場的拉繩開關、急停按鈕、工位柱燈

9、、ANDON看板等設備。二、ANDON系統功能描述2.1 工位管理呼叫設備求援呼叫：設備出現故障時，工人按下設備求援按鈕，相應工位的紅色柱燈閃爍，相應工段的音樂報警器播放特定音樂，提示本工段出現設備求援，中控系統采集到這個求援信息后立即將信息發布到ANDON看板上，ANDON系統立即向機運系統發出生產線停線信號，通知相應的設備維護人員到現場處理問題。問題處理完畢后，復位設備求援按鈕，并按下復位按鈕后，設備求援呼叫解除。物料求援呼叫：當工位發生某種物料短缺時，工人拉下本工位物料求援拉繩，相應工位的物料求援柱燈閃爍，相應工段的音樂報警器播放特定音樂，提示本工段出現物料求援，中控系統采集到這個求援信

10、息后立即將信息發布到ANDON看板上，通知相應的人員到現場處理問題。如缺料問題在車輛到達FPS前得到解決，再次拉下本工位物料求援拉繩，物料求援呼叫被復位，如車輛到達FPS問題仍未得到解決，生產線停止運轉，相應工段的音樂報警器播放工段停線特定音樂，直到問題解決后，按下物料求援復位按鈕，物料求援呼叫被解除。質量求援呼叫：當工人發現質量缺陷等與產品制造、質量有關的問題，工人拉下本工位質量求援拉繩，相應工位的質量求援柱燈閃爍，相應工段的音樂報警器播放特定音樂，提示本工段出現物料求援，中控系統采集到這個求援信息后立即將信息發布到ANDON看板上，通知相應的人員到現場處理問題。如質量問題在車輛到達FPS前

11、得到解決，再次拉下本工位質量求援拉繩，質量求援呼叫被復位，如車輛到達FPS問題仍未得到解決，生產線停止運轉，相應工段的音樂報警器播放工段停線特定音樂，直到問題解決后，按下質量求援復位按鈕，質量求援呼叫才被解除。2.2 產量管理每條生產線的下線點設置產量統計感應開關，每下線1臺車后，本生產線下線車總數增加1臺，每條生產線的ANDON看板上顯示本生產線的產量。2.3 停線管理2.3.1 求援停線：某個工位因某種原因無法完成本工位操作發出求援需要生產線停止運行時，ANDON系統能夠通過與生產線控制系統的聯鎖信號控制生產線立即停止運行。工作完成復位本次求援后，ANDON系統要求停線的信號解除，生產線重

12、新開始運行。2.3.2 計劃停線：按照生產計劃停線，如達到產量后停線以及休息時間停線等。2.3.3 停線信息統計：ANDON系統在每次求援發生和解除時都將求援位置、原因、時間記錄入中控系統數據庫，并將求援發生的原因、時間長短等分類別進行統計分析，并可以將這些數據生成報表。2.4 生產計劃管理2.4.1 ANDON系統中可以配置車間每個班組的上班、下班、休息、吃飯等時間安排，當預定時間到達時，特定音樂響起，ANDON系統看板上有相應的顯示，提示員工進行相應的活動。2.4.2 ANDON系統可以從MES系統中讀取當日或一周的生產計劃，通過生產現場的生產節拍進行數據統計，實時計算出生產計劃的執行進度

13、以及生產效率，并通過ANDON系統看板顯示這些信息。 AVI系統功能規范一AVI系統總體結構AVI系統服務器及系統操作站與AVI系統PLC之間的網絡通訊采用工業以太網通訊，為了保證通訊的可靠性，網絡拓撲結構采用了光纖環網技術。AVI系統PLC與RFID讀寫器及HMI操作站之間通訊采用PROFINET現場總線，保證車身信息讀寫的實時性和可靠性。二 AVI系統功能描述1. RFID讀寫器讀取到車身信息后，AVI系統服務器實時將車身信息存儲到AVI數據庫中，根據RFID站點所處的位置實時更新RFID站點所在生產線的車身信息隊列，并車身信息隊列實時顯示在AVI系統操作站上，供操作人員隨時查詢特定車身所處的位置。2.3.2 車身調度規則的調整系統對車身序列的計算可根據生產需要設置多種算法，根據不同需要采用不同的算法計算生產序列，這樣最大程度上保證了生產的