儲(chǔ)利武 胡鑫淼 馮承華

中國聯(lián)合工程有限公司 浙江 杭州 310052

引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，其在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。對(duì)于電氣控制行業(yè)與工控領(lǐng)域而言，信息技術(shù)的影響力不容忽視。如今，信息技術(shù)已經(jīng)成為工控行業(yè)不可或缺的重要工具，其與電氣控制技術(shù)的有效整合，為工程質(zhì)量和效益的提高帶來了巨大助力。文章將重點(diǎn)探討涂裝工廠控制系統(tǒng)中信息技術(shù)的應(yīng)用，深入分析其特點(diǎn)、運(yùn)用效益及具體運(yùn)用路徑。通過研究，旨在為涂裝工廠控制系統(tǒng)的發(fā)展提供有益參考，推動(dòng)信息技術(shù)在工控領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用。

1 涂裝工廠控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

客觀來看，傳統(tǒng)的涂裝工廠控制系統(tǒng)的整體控制要點(diǎn)在于系統(tǒng)核心控制器，工程人員需要通過控制器發(fā)射信號(hào)，以信號(hào)連線的方式對(duì)各受控設(shè)備加以管理，整體的管理靈活性相對(duì)偏低，且功能比較局限，難以在后期的管理運(yùn)行中進(jìn)行變更。而融合了信息技術(shù)的涂裝工廠控制系統(tǒng)對(duì)類似問題可形成有效處理，在信息技術(shù)的有效支撐下，工程人員可更好地解決復(fù)雜電氣系統(tǒng)中的運(yùn)行問題，切實(shí)加強(qiáng)整個(gè)控制系統(tǒng)的先進(jìn)性與可靠性。并且，在信息化涂裝工廠控制系統(tǒng)中，工程人員可利用觸摸屏取代傳統(tǒng)的按鈕，可通過遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警自動(dòng)檢測(cè)。利用信息技術(shù)，工程人員可實(shí)現(xiàn)涂裝工廠控制系統(tǒng)監(jiān)控的在線處理，也可加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源的穩(wěn)定共享。

2 信息技術(shù)在涂裝工廠控制系統(tǒng)中的運(yùn)用效益

信息技術(shù)的有效運(yùn)用可切實(shí)解決以往涂裝工廠控制系統(tǒng)中存在的控制問題與管理問題，促進(jìn)監(jiān)控管理工作一體化發(fā)展，提高整體的管理效率，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性與先進(jìn)性。信息技術(shù)的合理引入，可輔助工程人員有效集成監(jiān)控信息與生產(chǎn)管理信息，為領(lǐng)域行業(yè)的信息化發(fā)展提供了有效支撐。信息技術(shù)的有效融合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)化管理與信息共享，極大程度提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，并減少了相關(guān)工程的施工周期，為今后其他相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展提供了全新參考。

3 信息技術(shù)在涂裝工廠控制系統(tǒng)中的運(yùn)用分析

信息技術(shù)在涂裝工廠控制系統(tǒng)中的運(yùn)用相對(duì)較為煩瑣且全面，但大體可概括為三大類別，分別為總線通信技術(shù)、信息軟件技術(shù)以及以太網(wǎng)通信技術(shù)。不同的技術(shù)有不同的應(yīng)用要點(diǎn)，工程人員需做好有效的區(qū)分。

3.1 總線通信技術(shù)的運(yùn)用

3.1.1 控制層總線通信。通常情況下，涂裝工廠控制系統(tǒng)的規(guī)模都比較大，其內(nèi)部組成相對(duì)較為復(fù)雜，大部分涂裝工廠的控制系統(tǒng)中都會(huì)涉及較多的電氣設(shè)備，因而會(huì)產(chǎn)生較多的電氣信號(hào)，為促進(jìn)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，自然對(duì)于整體速率有著較為嚴(yán)格的要求。為滿足涂裝工廠控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要，需適當(dāng)?shù)匾肟偩€通信技術(shù)，利用這一技術(shù)建立完善的控制網(wǎng)總線系統(tǒng)。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，總線通信技術(shù)的有效引入，可輔助工程人員建設(shè)完善的控制層通信框架。同時(shí)，其需要判斷是否進(jìn)行遠(yuǎn)程外接，也要合理劃分技術(shù)的使用數(shù)據(jù)區(qū)。必要時(shí)，工程人員還需對(duì)各部分的功能權(quán)限進(jìn)行有效區(qū)分[1]。

工程人員需要在總線通信技術(shù)的有效輔助下，劃分以位為單元的數(shù)據(jù)通信區(qū)以及以字為單元的數(shù)據(jù)通信區(qū)，并需要針對(duì)兩者的實(shí)際樣態(tài)，劃分網(wǎng)絡(luò)通信工具群。通過這一方式，促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部軟元件的穩(wěn)定映射，加強(qiáng)數(shù)據(jù)連接的穩(wěn)定性與自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容信息的全面映射，提高站間數(shù)據(jù)傳送質(zhì)量。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間，當(dāng)其進(jìn)入到以位為單元的數(shù)據(jù)通信區(qū)以及以字為單元的數(shù)據(jù)通信區(qū)之后，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，促進(jìn)數(shù)據(jù)的有效傳遞與有效映射。針對(duì)映射的模式，工程人員也可自行選擇，滿足不同站間的數(shù)據(jù)傳輸要求。

3.1.2 設(shè)備層總線通信。在利用總線通信技術(shù)處理設(shè)備層的控制系統(tǒng)時(shí)，工程人員需要根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行樣態(tài)選擇合適的總線材料，如Q系列的CClink總線。針對(duì)這一總線系統(tǒng)，通信原理如下。首先，工程人員需通過總線通信技術(shù)引入遠(yuǎn)程輸入、遠(yuǎn)程輸出以及遠(yuǎn)程裝置站三大模塊。通過這三大模塊，促進(jìn)CPU數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程站數(shù)據(jù)的有效交換。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，通常會(huì)存有4個(gè)不同的寄存區(qū)，主要功能在于儲(chǔ)存遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)并促使其穩(wěn)定交換。為實(shí)現(xiàn)這一功能，要求每個(gè)寄存區(qū)會(huì)在遠(yuǎn)程輸入階段占用一個(gè)號(hào)，而每一個(gè)號(hào)所對(duì)應(yīng)的寄存區(qū)字并不相同，具有一定的針對(duì)性。同理，每個(gè)寄存器會(huì)在遠(yuǎn)程輸出階段也占用一個(gè)號(hào)，所形成的對(duì)應(yīng)字，也具有一定的針對(duì)性。在整個(gè)完整的寄存區(qū)框架中，工程人員需明確內(nèi)部的軟元件。對(duì)于軟元件的號(hào)，工程人員可通過人為設(shè)置的方式進(jìn)行處置，也可利用信息技術(shù)自動(dòng)化管理。由此可見，在信息技術(shù)的有效支撐下，遠(yuǎn)程站中每個(gè)寄存區(qū)所對(duì)應(yīng)的位置均具有一定的特殊要求，而遠(yuǎn)程站與寄存區(qū)之間所形成的數(shù)據(jù)也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連接目標(biāo)。針對(duì)遠(yuǎn)程輸入站來看，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，工程人員需要明確數(shù)據(jù)的運(yùn)用功能，如利用于編程或利用于傳輸，在明確數(shù)據(jù)使用方向的基礎(chǔ)上，將其運(yùn)輸?shù)讲煌难b置站或寄存區(qū)，體現(xiàn)技術(shù)價(jià)值，順利完成涂裝工廠的控制工作。

3.2 信息軟件技術(shù)的運(yùn)用

3.2.1 工控軟件技術(shù)。在當(dāng)前的涂裝工廠控制系統(tǒng)運(yùn)行階段，工控軟件技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)相對(duì)較為明顯，且應(yīng)用范圍也比較廣泛。當(dāng)前市場(chǎng)中也出現(xiàn)了多種不同的工控軟件與組態(tài)軟件，如國內(nèi)市場(chǎng)的組態(tài)王軟件、國外市場(chǎng)的in touch軟件、Iixf等等。類似軟件的功能優(yōu)勢(shì)各不相同[2]。例如，相比于其他軟件intouch軟件的發(fā)展歷史較長，是行業(yè)中的老品牌，整體的功能優(yōu)勢(shì)相對(duì)較為完善，但其價(jià)格相對(duì)偏高，常規(guī)涂裝工廠控制系統(tǒng)會(huì)因成本的局限而無法使用；組態(tài)王的核心優(yōu)勢(shì)在于擁有純中文的開發(fā)界面，在國內(nèi)市場(chǎng)中位居首位，并且相比于其他軟件組態(tài)王的價(jià)格會(huì)相對(duì)偏低，成本方面具備明顯優(yōu)勢(shì)。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中工程人員可根據(jù)工程的實(shí)際要求與條件，合理的引入組態(tài)軟件，利用軟件有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)，全面監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行狀態(tài)。并且，在引入工控軟件的過程中，工程人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件設(shè)定自定義函數(shù)，通過調(diào)整函數(shù)的方式，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，可根據(jù)設(shè)備的函數(shù)數(shù)值與函數(shù)變量，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，切實(shí)提高控制系統(tǒng)運(yùn)行的精準(zhǔn)性。此外，在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，工程人員可以引入工業(yè)冗余手段，基于這一手段，在控制系統(tǒng)的管理機(jī)模塊，加入備份系統(tǒng)，以備份的方式解決信息泄漏或主控機(jī)出現(xiàn)意外所引發(fā)的各類安全隱患。

3.2.2 信息編程技術(shù)。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，信息編程技術(shù)的主要運(yùn)用范圍在于編寫車間設(shè)備管理系統(tǒng)軟件。通過這一技術(shù)，可切實(shí)提高涂裝車間管理的自動(dòng)化與穩(wěn)定化。工程人員可編寫功能齊全的設(shè)備管理系統(tǒng)，穩(wěn)定推進(jìn)車間的檔案管理工作、報(bào)表管理工作以及設(shè)備管理工作。必要時(shí)，還可通過該技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化交互，有效減緩傳統(tǒng)工作模式所形成的人力負(fù)擔(dān)與資源消耗，切實(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高車間的工作效率。信息編程技術(shù)的有效引入也可為涂裝工廠控制系統(tǒng)的信息化發(fā)展提供有效的技術(shù)支撐。在信息編程技術(shù)運(yùn)用過程中，工程人員需落實(shí)實(shí)際性原則，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需要，合理劃分管理權(quán)限，以切實(shí)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性與實(shí)用性，加強(qiáng)車間管理工作與軟件使用的有效結(jié)合。

基于信息編程技術(shù)所形成的管理系統(tǒng)軟件，通常會(huì)包含兩大組成內(nèi)容：其一，主要用于服務(wù)器端運(yùn)行的管理軟件；其二，主要用于客戶端遠(yuǎn)程運(yùn)行的管理軟件。兩大軟件的功能有明顯區(qū)別，前者包含以上所有功能，后者主要用于對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。此外，在該管理軟件中，工程人員可通過編程的方式建立多樣化的管理窗口，實(shí)現(xiàn)設(shè)備詳細(xì)管理、車間工作管理、材料損耗管理以及報(bào)表用戶管理。為促進(jìn)整個(gè)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)營，工程人員可巧妙地將信息編程技術(shù)與access數(shù)據(jù)庫相互融合，建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的統(tǒng)一識(shí)別與統(tǒng)一管理，切實(shí)提高整體的管理效率，根據(jù)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化完成報(bào)表的編寫以及特征碼的設(shè)定。

3.2.3 組態(tài)軟件管理。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，組態(tài)軟件管理技術(shù)的主要運(yùn)用優(yōu)勢(shì)在于可以促進(jìn)各管理系統(tǒng)管理模塊實(shí)現(xiàn)握手通信，使得工程人員可及時(shí)了解并接受工業(yè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)所形成的管理信息。為充分體現(xiàn)組態(tài)軟件管理技術(shù)的作用，工程人員要做好軟件與硬件的設(shè)置管理工作。其一，要做好硬件參數(shù)的設(shè)計(jì)。工程人員需選定具體的上位機(jī)與PLC通信系統(tǒng)，同時(shí)需要針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的IP地址進(jìn)行有效調(diào)整，使得主機(jī)的IP與對(duì)應(yīng)組態(tài)端口的數(shù)據(jù)能夠達(dá)到相關(guān)的規(guī)定要求。當(dāng)然這種標(biāo)準(zhǔn)并不固定，工程人員可根據(jù)具體的工程需求酌情調(diào)整；其二，要做好軟件參數(shù)的設(shè)計(jì)管理。工程人員需要切入windows控制面板，根據(jù)控制面板中的數(shù)據(jù)源對(duì)access表進(jìn)行指定，并通過組態(tài)網(wǎng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行有效的調(diào)用，使得組態(tài)網(wǎng)軟件與數(shù)據(jù)庫中的通信信息可形成穩(wěn)定化的連接。通過對(duì)函數(shù)進(jìn)行調(diào)用與管控的方式清零設(shè)備，并適當(dāng)?shù)恼{(diào)整插入變量數(shù)值，以access數(shù)據(jù)庫為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)處理[3]。

3.3 以太網(wǎng)通信技術(shù)運(yùn)用

以太網(wǎng)通信技術(shù)在當(dāng)前的相關(guān)領(lǐng)域市場(chǎng)中有極高的市場(chǎng)占有率。毫無疑問，在當(dāng)前的局域網(wǎng)領(lǐng)域，以太網(wǎng)已發(fā)展成為其中的中流砥柱，是首屈一指的技術(shù)體系，而諸多工業(yè)網(wǎng)絡(luò)也逐漸與這一技術(shù)形成了緊密關(guān)聯(lián)。以太網(wǎng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較為明顯，有著較高的傳播速率以及較強(qiáng)的通用性，可高程度滿足各類工程網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求?，F(xiàn)如今，以太網(wǎng)的速度仍舊呈現(xiàn)出蓬勃化的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)電氣系統(tǒng)中的瓶頸問題也得以有效解決。加之以太網(wǎng)協(xié)議具有一定的公開性，所以在涂裝工廠控制系統(tǒng)中有較高的應(yīng)用可行性。

在利用以太網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行涂裝工廠控制系統(tǒng)工作時(shí)，工程人員可采取兩大不同的方案：方案一，可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入以太網(wǎng)通信模塊，借助通信模塊實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與總線的直接連接；方案二，可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，通過將10m網(wǎng)連入以太網(wǎng)交換機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與以太網(wǎng)的有效交換.兩大方案的運(yùn)用可行性相當(dāng)，但優(yōu)勢(shì)不同。工程人員可根據(jù)具體的工程需要自主選擇。在選擇方案二時(shí)，工程人員需注意精準(zhǔn)安裝組態(tài)王軟件，通過這一方式提高以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的兼容成效，切實(shí)實(shí)現(xiàn)信息與通信的有效驅(qū)動(dòng)。在涂裝工廠控制系統(tǒng)中，針對(duì)車間領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算機(jī)與車間計(jì)劃計(jì)算機(jī)，工程人員也可借助以太網(wǎng)通信技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行有效的連接管理，以便于及時(shí)查閱相關(guān)的管理信息。

4 信息技術(shù)在涂裝工廠控制系統(tǒng)中的運(yùn)用展望

毫無疑問，信息技術(shù)的出現(xiàn)極大程度改變了涂裝工廠控制系統(tǒng)的發(fā)展勢(shì)態(tài)，為其提供了更加廣闊的發(fā)展空間。適當(dāng)?shù)囊胄畔⒓夹g(shù)，可切實(shí)提高涂裝工廠控制系統(tǒng)功能的豐富性與設(shè)計(jì)的靈活性，有效實(shí)現(xiàn)故障的自主預(yù)測(cè)與自動(dòng)報(bào)警，也可借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)識(shí)別。在未來的行業(yè)發(fā)展中為更進(jìn)一步體現(xiàn)信息技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值，工程人員可將注意力集中在大型車間，通過在大型車間加設(shè)信息技術(shù)的方式，實(shí)現(xiàn)涂裝工作的在線檢測(cè)。也可借助信息技術(shù)對(duì)變壓器的絕緣與主電纜的絕緣進(jìn)行有效監(jiān)控，加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)的精準(zhǔn)性。工程人員可將信息技術(shù)與廠區(qū)總網(wǎng)、因特網(wǎng)進(jìn)行有效連接，利用無線傳輸平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，加強(qiáng)控制系統(tǒng)與信息技術(shù)的完美整合，驅(qū)動(dòng)相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

5 結(jié)束語

在涂裝工廠系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)匾胄畔⒓夹g(shù)，具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。綜合來看，涂裝工廠控制系統(tǒng)的復(fù)雜性、程序性相對(duì)較強(qiáng)，適當(dāng)?shù)囊胄畔⒒侄?，可切?shí)提高監(jiān)控管理的效益，加強(qiáng)涂裝工廠控制系統(tǒng)的安全性與可操作性，有效降低設(shè)備故障產(chǎn)生概率，切實(shí)提高工程經(jīng)濟(jì)效益。為充分體現(xiàn)信息技術(shù)的積極作用，需建立完善的技術(shù)運(yùn)用體系，巧妙地將信息技術(shù)整合到涂裝工廠控制系統(tǒng)中，以總線通信技術(shù)、信息軟件技術(shù)與以太網(wǎng)通信技術(shù)，解決系統(tǒng)運(yùn)行中存在的各類問題。