淺析Intouch軟件在鋁鑄錠（dìng）銑床電控係統（tǒng）中的應用-數控機床市場網

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淺析Intouch軟件在鋁鑄錠銑床電控係統中（zhōng）的應用

2020-4-21 來源：中鋁西（xī）南鋁業（集團）有限責（zé）任（rèn）公司（sī）作者：黃友浩

摘要：傳統的工業控製操作一般通過操作台的按（àn）鈕、開關進行設（shè）備操作，通過模擬屏的信號燈對現（xiàn）場設備狀況進行簡單的顯示，功能單一。通過具體的HMI界麵開發實例（lì），分析了Intouch組態軟件的功能，以及在某（mǒu）公司銑床上的應用實踐（jiàn）。

關鍵詞：鋁（lǚ）合金鑄錠；鋁合金熱軋；銑床； Intouch ；控（kòng）製

0 前言

鑄錠銑床是鋁及鋁（lǚ）合金熱連軋生產線上的主要設備（bèi）之一，經過（guò）銑削，去除鑄錠大麵及側麵的表麵粗晶層和冶金缺陷，滿（mǎn）足後續的熱軋（zhá）質（zhì）量（liàng）。鑄錠經傳輸（shū）機構運送至測量裝置測量，根據人工輸（shū）入銑削厚度與角度，經過自動（dòng）計算後，銑削刀盤定位，然後開始銑削，自動化控製要求較高（gāo），需要一款功能強大（dà）且齊備的軟件與之對應。通過對比，我們使用（yòng）了（le） Intouch 組（zǔ）態軟件。功能強大的Intouch 組態軟件在銑床中的應用對提高設備操作性、維護性（xìng），提高銑削產品質量與生產效率、降低成本有重（chóng）要意義。

1 、傳統（tǒng）鋁鑄錠銑床存在的問題

傳統的操作台主（zhǔ）要實現係統控製方式的（de）轉換以及設備的（de）啟停，不能完（wán）成模擬量的輸入功能，功能簡單。同時，操作台上的信號都采用PLC係統的輸（shū）入變量，需要通（tōng）過電纜連接到PLC的輸入（rù）模塊。因此，PLC 係統需要擴展更多的輸（shū）入模塊，成本（běn）增加。此外，操作台控製增加了操作人（rén）員的（de）工作量，給操作人員帶來了很大的不（bú）便，不利（lì）於設備維（wéi）護人員的日常維護。

信號狀態指示燈和報警燈則是由LED發光二極管等電氣元件組成，隻能簡單地顯示各種設備的運行狀態，不能反映重（chóng）要工藝參數的曆史趨（qū）勢以及重要設備的故障報（bào）警，不利（lì）於操作人員更全麵地了解當前生產情況和設備運行狀況，給連續生產帶來不確定因素和故障點。

2 、人機界麵技術

2.1 Intouch組態軟件介紹

目前使用較為廣泛的組態軟件包括Wonderware的 Intouch 軟件、通用電（diàn）氣的 iFIX 以及西門子的WINCC。本文（wén）主要介紹 Intouch 軟件進行 HMI 的開發。HMI 軟件將傳統的操作員界（jiè）麵、過（guò）程的可視性、數（shù）據的采集和報警結合在一起，通過人機界麵可以實現對現場設備（bèi）的（de）實時準確監控。也可以設（shè）置報警係統，當現場（chǎng）設備出現故障時，可以在報警畫麵上及時準確地（dì）反映出來。對（duì）重要數（shù）據建立曆史趨勢圖，分析和積累數據，從而不斷完善生產工藝。

2.2 Intouch網絡結構及連接方式

Intouch和西門子的PLC采用（yòng）以（yǐ）太網通訊，通過配置SIDirect DAServer TCP/IP方式實現和（hé）S7 PLC的通信。銑（xǐ）床Intouch網（wǎng）絡結構如圖1所示。基於Eth-ernet 以太網為（wéi）核心，通過交換機（jī）互連，實現（xiàn）PLC400 與 Intouch 組態軟件的實時通訊。其中上位機1裝備Intouch的人機界麵HMI作（zuò）為生產人員操（cāo）作設備，上位機2裝備（bèi）Intouch的計算機作為外部實時顯示鑄錠厚度和銑屑主銑進刀量。

圖1 Intouch網絡結構圖

2.2 銑床人機界麵的設（shè）計

銑床 Intouch 人機（jī）界麵主要（yào）由控製部分、狀態顯（xiǎn）示部（bù）分、報警部分（fèn）和曆（lì）史趨勢部分（fèn）等幾部（bù）分構成。

（1）控製部分。控（kòng）製部（bù）分主要包含主銑銑削量、側銑銑削量、側銑銑削角度和銑削速（sù）度。主要參數由人工手動給（gěi）定，經鑄錠測量後（hòu）跟測量數據一同參與（yǔ）計算，加入到模型計算後參與控製自動銑削過程，決定鑄錠銑削成型和質量。控製部分參（cān）數通過 Intouch 組態軟件與 PLC400 的連接，給定到 PLC程（chéng）序塊中，參與銑削（xuē）計算（suàn）和控製過程[1]。

（2）狀態顯示部分。Intouch 組態（tài）軟件可以將設備各部（bù）分運行狀態通過多種多樣的形式表現出來（lái），十分豐富。某熱軋中心銑床HMI狀態顯示部分包括：主、側銑電機、破碎機、吸屑風機運行電（diàn）流；各電（diàn）機運行速度、繞組溫度、軸承（chéng）溫（wēn）度、聯軸器溫度；主、側銑刀盤位置；工作台運行速度、位置；鑄錠厚（hòu）度和銑屑主銑進刀量；鑄錠狀態跟蹤（zōng）；各潤滑裝置和液壓係統油箱油位和油溫；測量（liàng）裝置頭部、底部、中部、左（zuǒ）右兩側測量針相對位置；聯

鎖狀（zhuàng）態等[2]。

（3）報警部分。報警係統包括故障報警（jǐng）和（hé）超限報警。有報警產生時，相應部分的（de）顏色由綠（lǜ）色（sè）變成紅（hóng）色，直到異常情況消失為止，同時記錄報警產生的時間和原因。針對報警，操作台上安裝有（yǒu）複位按鈕。報警內容主要包含有：主、側銑電機、破碎機電流超限；各電機運行電流、繞組溫度、軸承溫度、聯軸器溫度超限（xiàn）；主、側銑刀盤位置、電機運（yùn）行速度超限；工作台運行速度、位置（zhì）超限；鑄錠厚（hòu）度和銑屑（xiè）主銑進刀（dāo）量超限；各潤滑裝置和液壓係統油箱（xiāng）油位和油（yóu）溫超限；主、側銑銑削保（bǎo）護值；係統各部分壓（yā）縮空氣壓力值；工作台行走電機編碼（mǎ）器狀態；工作台潤滑泵電機狀態（tài）；工作台齒輪箱運行（háng）狀態；急停（tíng）開關狀（zhuàng）態；工作台輥道運行狀態；出口輥（gǔn）道安全防（fáng）護（hù）裝（zhuāng）置閉合；吸屑風機變頻器狀態；安（ān）全防護（hù）觸發狀態等。

（4）曆史趨勢（shì）。趨勢曲線包（bāo）括實時趨勢曲線和曆史趨勢曲線兩種，實（shí）時趨勢曲線反映的是變量數值當前（qián）的變化（huà）情（qíng）況，並且可以根（gēn）據時（shí）間的推移，自動刷新（xīn）到當前時間；曆（lì）史趨勢曲線提供查看曆（lì）史數據的圖形化方（fāng）法，可以細分到某（mǒu）一段很短的時間（jiān），所以可以對數據進（jìn）行分析和打印。在該曆史趨勢界麵上，可以觀察從當前時間到過去若幹天的（de）所有已添加進曆史定義（yì）標（biāo）簽的曆史趨勢。實時趨勢曲線則反映了係統（tǒng）數據在當前時刻的瞬時值及參（cān）數的變化趨勢，可以對現場采集的（de）模擬量做出相應的（de）實時趨勢表格。通過實時趨勢或（huò）者曆史趨勢曲線可（kě）以很（hěn）方便地獲取當（dāng）前（qián）或者曆史設（shè）備監控部分運行參數和狀態或鑄錠銑削過程（chéng）和質量，方便掌控銑床設備運行參數和生產工藝曲線，動態地進行設（shè）備調整和工藝的修改。

3、 HMI技術發展趨勢

當前（qián），各種新技術（shù）不斷被應用到組態軟件領域。組（zǔ）態軟件的 IT 化趨勢（shì）明（míng）顯，大量的最新計算技術、通訊技術、多媒體技術被用來提高組態軟件的功能。新型（xíng）組態（tài）軟件具有以下幾個特點:

（1）以網絡技術為中心。自動化係統的數據（jù）量達到一定範圍後，現有組態軟件舊的網絡模式已經（jīng）無法（fǎ）滿足（zú）係統的需要。組態軟件不僅要能夠方便地構（gòu）建可伸（shēn）縮的網絡分布式係統（tǒng），同時（shí），也要能夠靈活地選擇整（zhěng）體係統的架構，實現複雜的（de）監控係統方案。

（2）Internet和遠程增（zēng）強。新型組（zǔ）態軟件不僅可實現遠程監控，還能夠將（jiāng）局域網內實現的功能延伸到 Internet 上，不僅完成信息的瀏覽和監（jiān）控，而且可以構建跨地區（qū）的（de）大型係統（tǒng），具有遠程的數（shù）據監控、管理、協（xié）同、診斷等功能。

4 、結語

該HMI界麵已成功運行，操作更加便捷，大大（dà）提高（gāo）了（le）工作效率。當（dāng）設備出現故障（zhàng）時，也可以通過（guò）報警畫麵更快地（dì）了解故障信息，及時排除故障，有效保證生（shēng）產連續，提高銑床生產效率。

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