基于WEB的小型柔性系統(tǒng)FMS的遠程控制

摘要：針對如何提高工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的利用率的問題并突破時間與空間對現(xiàn)場設(shè)備控制的局限性，提出了基于WEB的小型柔性系統(tǒng)FMS(Flexib le Manufacturing System)的遠程控制的解決方案。一方面利用PLC及其配套的CP2431IT通訊模塊相連接完成FMS遠程控制，另一方面利用相應(yīng)的組態(tài)王軟件6．53設(shè)計出與系統(tǒng)相匹配的人機界面來完成遠程FMS的遠程控制。通過實驗證明遠程控制FMS是可以實現(xiàn)的并且能夠達到預(yù)期目標，取得的實際效果較好。
關(guān)鍵詞：FMS；PLC；遠程控制；WEB

隨著當今世界經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，F(xiàn)MS是工業(yè)自動化發(fā)展的方向，也是實現(xiàn)未來工廠新的發(fā)展趨勢，它的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。國際上已公認FMS是一種工廠自動化的先進模式和現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的科學“哲理”。伴隨現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化的控制網(wǎng)絡(luò)將一步步得到拓展；FMS是在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其軟件的支持下，在制造技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中彼此互相獨立的工程設(shè)計和生產(chǎn)制造等過程組成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng)，可以突破時間和空間對控制系統(tǒng)的限制。

1 柔性制造系統(tǒng)的組成及規(guī)模
柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)簡稱FMS，是CIMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)，作為先進工業(yè)自動化及制造的組成部分，是典型的制造自動化系統(tǒng)。FMS一般由多個柔性制造單元組合而成，并能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整，同時它是由多個模塊組合而成，適用于多品種中小批量生產(chǎn)。FMS有兩個主要的特點：一是自動化，二是柔性。柔性可以表述為兩方面：一方面是系統(tǒng)對自身變化有很好的適應(yīng)能力，通過系統(tǒng)生產(chǎn)率與無干擾條件下系統(tǒng)生產(chǎn)率期望值之比進行衡量，同樣可用在有干擾有故障的狀況下；另一方面是系統(tǒng)對周圍環(huán)境變化有很好的適應(yīng)能力，其衡量的標準是對系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度。
FMS包含3個基本部分：加工系統(tǒng)、運儲及管理系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。這套系統(tǒng)包括2臺計算機，1個上料檢測站，1個加工站，1個安裝站，1個立體倉庫站和4個操作手站，除了上料檢測站配備了一臺主控PLC——S7-300作為主站控制器，其他各站均使用S7-200 PLC作為從站控制器，其控制方案如圖1所示。

由一臺上位PC機和一臺下位PLC控制器來實現(xiàn)對整個柔性制造系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，通過一對一的方式將系統(tǒng)中各設(shè)備的控制信號全部連接到PLC中，作為系統(tǒng)人機界面的上位PC機對系統(tǒng)進行監(jiān)控，并通過PC機的RS232串口實現(xiàn)對各工作站程序的雙向傳輸。在這種方案中，包含了兩種重要的通信方式。一是PC通過PROFIBUS-DP總線，作為上位的計算機上和S7-300實現(xiàn)PLC對各個基站設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，PC也作為友好的人機界面組態(tài)王實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。二是PC機還作為服務(wù)器與上層的以太網(wǎng)連接，從而使得局域網(wǎng)中的任何PC機可以在WEB瀏覽器里察看系統(tǒng)運行的實時情況和各種數(shù)據(jù)流，同時還能完成遠程控制的網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。

2 遠程控制的實現(xiàn)
此套FMS系統(tǒng)中機械操作單元的控制主要由西門子S7系列的PLC完成，上位機監(jiān)控由人機界面組態(tài)王進行。要實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程控制可以從PLC和組態(tài)軟件等方面進行考慮。遠程控制實現(xiàn)包括以下幾個方面。