【正文】 北京乾元坤和科技有限公司 HA智能設(shè)備自動化控制系統(tǒng)建設(shè)方案2 第 頁 智能設(shè)備自動化控制系統(tǒng)建設(shè)方案目錄第1章 規(guī)劃概述 4 項目概述 4 項目現(xiàn)狀 5 建設(shè)規(guī)劃 7 需求分析 8 建設(shè)目標 10 建設(shè)原則 11 參考標準 12 運行環(huán)境 12 開發(fā)環(huán)境 13第2章 軟件系統(tǒng)組成 13 軟件技術(shù)架構(gòu) 13 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu) 14第3章 軟件系統(tǒng) 15 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 15 設(shè)備故障管理系統(tǒng) 18 故障統(tǒng)計分析系統(tǒng) 20 生產(chǎn)信息管理系統(tǒng) 21 焊接群控系統(tǒng) 23 組織管理系統(tǒng) 23 用戶管理系統(tǒng) 23 角色管理系統(tǒng) 24 權(quán)限管理系統(tǒng) 25 部門管理系統(tǒng) 26 組織機構(gòu)管理系統(tǒng) 26 維護終端系統(tǒng) 27 系統(tǒng)服務(wù) 28 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 29第4章 安全系統(tǒng) 29 軟件系統(tǒng)安全 30 技術(shù)指標 30第5章 項目實施 31 組織機構(gòu)、工作人員及項目管理 311) 項目組織結(jié)構(gòu) 312) 項目組織職責(zé) 31 實施方案 331) 實施階段（具體方式需根據(jù)實際情況有待探討細化） 332) 總體實施進度計劃模擬 333) 人員配備 34 過程控制 351) 過程控制環(huán)節(jié) 362) 實施控制規(guī)范 37 變更管理 37 風(fēng)險控制 38第6章 項目培訓(xùn)計劃 39 培訓(xùn)目標 39 培訓(xùn)對象 40 培訓(xùn)方式 40 培訓(xùn)項目 41第7章 技術(shù)服務(wù)與售后支持 42 技術(shù)支持方式 42 售后服務(wù) 421) 硬件產(chǎn)品服務(wù) 422) 軟件產(chǎn)品服務(wù) 43第1章 規(guī)劃概述 項目概述隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的計算模式等優(yōu)勢促使物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛， 不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。其中一個最主要的應(yīng)用就是提高了生產(chǎn)過 程檢測、實時參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、 材料消耗監(jiān)測，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能監(jiān)視、智能控制、智能 診斷、智能決策、智能維護汽車制造企業(yè)在其汽車生產(chǎn)中為了最大化的提高汽車生產(chǎn)效率，汽車生產(chǎn)線增加了更多的智能化設(shè)備，汽車車身拼裝的整個過程都是由智能機器人自動完成，采用的智能設(shè)備來自于不同供應(yīng)商，所有智能設(shè)備的管理、監(jiān)控和控制相對孤立，缺少集中化對智能設(shè)備狀態(tài)、故障和控制的統(tǒng)一系統(tǒng)平臺進行管理，從而最大化提高汽車生產(chǎn)的智能化和效率。為了滿足汽車制造企業(yè)汽車白車身生產(chǎn)線智能設(shè)備的狀態(tài)、故障和控制的統(tǒng)一化管理，我們提出汽車制造企業(yè)智能設(shè)備自動化控制建設(shè)方案。汽車制造企業(yè)智能設(shè)備自動化控制建設(shè)方案采用協(xié)同中間件系統(tǒng)為基礎(chǔ)系統(tǒng)，基礎(chǔ)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)層、物聯(lián)網(wǎng)感知層、平臺服務(wù)層等組成；通過物聯(lián)網(wǎng)感知層可以接入各種智能化設(shè)備，包括機器人、IO設(shè)備、傳感器設(shè)備等，感知層可以將智能設(shè)備的數(shù)據(jù)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器解析為平臺數(shù)據(jù)，發(fā)送給平臺服務(wù)層，平臺服務(wù)層對智能的設(shè)備數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)層；數(shù)據(jù)服務(wù)層負責(zé)進行大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲。平臺服務(wù)是整個平臺的“大腦”，負責(zé)平臺所有的設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、通信管理、權(quán)限管理等，并且可以將平臺的服務(wù)以標準的通信協(xié)議進行發(fā)布，支持第三方系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)用。物聯(lián)網(wǎng)感知層支持所有設(shè)備的接入并進行控制。此方案在滿足汽車制造企業(yè)當(dāng)前智能設(shè)備接入控制的同時，也為汽車制造企業(yè)未來對智能制造不斷擴展奠定了IT基礎(chǔ)。 項目現(xiàn)狀一、 焊接車間現(xiàn)狀分析焊接車間主要生產(chǎn)P/U型轎車的車身。先把這些各種零件焊接拼裝各種車身部件，如汽車前圍、后圍、前底板等部件，再經(jīng)過總拼把這些部件拼焊成整體車身，最后經(jīng)過補焊、打磨形成最終的白車身。焊接車間按照分拼手動焊接小件零件區(qū)－分拼自動區(qū)－總拼自動區(qū)的焊接加工過程，分別為側(cè)圍自動區(qū)、底板自動區(qū)、機艙自動區(qū)、貨箱自動區(qū)、總拼線和空中輸送平臺。這六個區(qū)按照生產(chǎn)工藝相互剛性連接。各區(qū)的各個工位主要配備的是焊接機械手、搬運機械人、點焊機、滑撬滾床傳輸和空中輸送吊具，自動螺柱焊，自動涂膠機等自動化設(shè)備組成. 使其相互協(xié)調(diào)地、連續(xù)地、自動地運行，使車間達到40JPH，每76秒鐘生產(chǎn)一部白車身的的生產(chǎn)節(jié)拍的能力 設(shè)備層焊裝車間分六個生產(chǎn)自動區(qū)約PLC 21臺構(gòu)成。各區(qū)線體內(nèi)的PLC相互間串接到通訊交換機形成六個大環(huán)，并經(jīng)通訊交換機相互間再串接形成一個大環(huán)，接到工控機系統(tǒng)提供分析設(shè)備運行狀態(tài)和分析出發(fā)生的故障點的相關(guān)信息。使系統(tǒng)能夠通過現(xiàn)場PLC采集和匯總生產(chǎn)線上設(shè)備狀態(tài)信息，自動分析診斷故障。設(shè)備并網(wǎng)的具體做法是，每臺PLC 上都設(shè)有獨立的以太網(wǎng)卡，并連接在其中一段現(xiàn)場工業(yè)總線上. 現(xiàn)場工程監(jiān)控站現(xiàn)場工程監(jiān)控站設(shè)置在車間現(xiàn)場，是由六臺工業(yè)電腦組成，分別對應(yīng)著車間現(xiàn)場六個生產(chǎn)區(qū)，每臺電腦可以監(jiān)控20臺焊機。這六臺電腦上都分別裝有博世焊機群控軟件，博途軟件，并通過交換功能連接在Profinet 的網(wǎng)上。通過現(xiàn)場工程監(jiān)控站還可以通過Wincc監(jiān)控對應(yīng)的生產(chǎn)區(qū)內(nèi)點焊機、機器人、涂膠機、螺柱焊機、工裝夾具等的實時狀況。 信息交換信息交換由一臺西門子交換機構(gòu)成。通過光纖，連接生產(chǎn)線上21臺PLC，采集匯總分析生產(chǎn)線上設(shè)備的故障信息；另一方面與系統(tǒng)的管理層工控機連接，把分析診斷結(jié)果送到中控室辦公室計算機或顯示屏上，同時又通過博途軟件里的Wincc 將部分處理信息傳送回PLC進行控制現(xiàn)場設(shè)備。 管理層系統(tǒng)的管理層包括車間設(shè)備中控室的計算機，通過工控機信息交換中心連接，使管理層可以實時地從信息交換中心獲得目前分析結(jié)果，并對此分類歸檔，形成各種報表。 焊機群控利用博世焊機群控軟件，對各焊機的焊接過程質(zhì)量進行監(jiān)控，實時監(jiān)測車間電焊機工作時供電電壓的變化、電流的變化等，并把結(jié)果送入信息交換中心，通過博世焊機軟件設(shè)置的中斷條件來處理焊機群控信息，并將報警控制信號經(jīng)焊機控制箱傳送到生產(chǎn)線上的機器人系統(tǒng)，使相應(yīng)焊機的通電動作得以控制。 系統(tǒng)配置的軟件博途的Wincc是系統(tǒng)主要的軟件部分，主要運行在管理層和現(xiàn)場工程監(jiān)控站的計算機上，是設(shè)備實時監(jiān)控系統(tǒng)主要開發(fā)平臺。 建設(shè)規(guī)劃 協(xié)同中間件系統(tǒng)協(xié)同中間件系統(tǒng)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)核，按照SOA服務(wù)模式搭建整體架構(gòu)，支持基于各種以服務(wù)模式的應(yīng)用；平臺支持各種跨硬件、系統(tǒng)平臺的服務(wù)調(diào)用，支持各種應(yīng)用開發(fā)調(diào)用語言調(diào)用服務(wù)；支持接入各種通信設(shè)備和移動終端 建設(shè)理念i. 基于“互聯(lián)網(wǎng)+” 服務(wù)設(shè)計思想ii. 基于SOA服務(wù)架構(gòu)云服務(wù)引擎iii. 集成組織機構(gòu)管理iv. 物聯(lián)網(wǎng)感知層接入各種終端設(shè)備v. 標準的服務(wù)接口可以集成現(xiàn)有系統(tǒng) 平臺結(jié)構(gòu)平臺采用中間件結(jié)構(gòu)，以協(xié)同中間件系統(tǒng)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)，基礎(chǔ)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)層、物聯(lián)網(wǎng)感知層、平臺服務(wù)層等組成；通過物聯(lián)網(wǎng)感知層可以接入各種智能化設(shè)備，包括機器人、IO設(shè)備、傳感器設(shè)備等，感知層可以將智能設(shè)備的數(shù)據(jù)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器解析為平臺數(shù)據(jù)，發(fā)送給平臺服務(wù)層，平臺服務(wù)層對智能的設(shè)備數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)層；數(shù)據(jù)服務(wù)層負責(zé)進行大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲。 需求分析采集車間六個生產(chǎn)區(qū)上的設(shè)備運行狀態(tài)信息由于 Profinet網(wǎng)連接著現(xiàn)場PLC，系統(tǒng)可以實時地監(jiān)測并分辨當(dāng)前各生產(chǎn)設(shè)備所處的正常運行、停機、故障等各種狀態(tài)，并在相應(yīng)工控機的相應(yīng)畫面上，通過以不同的符號、圖形和顏色變化等形式顯示出來。解決方案：按照不同設(shè)備的控制協(xié)議開發(fā)協(xié)議控制器PCI，系統(tǒng)通過協(xié)議控制器可以接收設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)和向設(shè)備發(fā)送控制命令。并將設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)工控機，通過不同的符號、圖形和顏色變進行顯示由于 Profinet 網(wǎng)絡(luò)采集各生產(chǎn)設(shè)備上的信息，匯總到博途軟件上集中進行分析綜合，系統(tǒng)可以判斷出故障類型和發(fā)生故障的所在生產(chǎn)線、工位、部位等位置信息，隨后把判斷結(jié)果送到相應(yīng)工機顯示出來，以提示維修人員.解決方案：在系統(tǒng)中維護設(shè)備狀態(tài)字典信息和位置信息，并自動對設(shè)備發(fā)送來的狀態(tài)信息進行分析，去也故障的位置，并將故障信息發(fā)送到相應(yīng)的工機系統(tǒng)的上位管理機和工控機在工業(yè)組態(tài)軟件 Wincc 操作平臺下，可對從主 PLC 送來的故障信息，進行分類歸檔處理，同時在設(shè)備維修手冊數(shù)據(jù)庫中進行檢索，找出故障發(fā)生的位置，故障發(fā)生的原因及排除故障的主要方法。然后該軟件把故障發(fā)生的時間、位置、原因及排除的情況記錄到設(shè)備檔案數(shù)據(jù)庫中，并形成各種報表。解決方案：對設(shè)備發(fā)送到系統(tǒng)的故障進行自動分析，按照日、周、月、季