工控组态软件在生产操作防差错方面的应用

范艳洁

摘要：工控组态软件是一套工业自动化平台，目前广泛应用的总类很多如ifix，intouch，该平台为用户搭建一个“过程化的窗口” 提供实时数据给操作员及软件应用，有数据采集和数据管理等功能，包括与工厂的 I/O 设备直接通信、通过 I/O 驱动程序与 I/O 设备接口通信、处理和使用所取数据、数据管理如过程监视，监视控制，报警，报表，数据存档等，在工业化控制系统的监控层面发挥着巨大的作用。

关键词：工控组态软件，工业自动化，监视控制

正文：

自动化控制系统建设的根本目的，都是为了增强生产效率、减少人员劳动投入和过程不确定因素，进而在降低成本、提升工艺质量、安全管理等方面实现标准化控制。在当前的工业生产过程中，工业机械化，自动化，智能化方面已经取得巨大的进步，然而由于生产线结构复杂性的增加也对生产相关人员提出了更高的要求，要求他们能更加及时的发现问题，处理问题，减少自身的差错发生的可能，助力精益生产。不同于底层设备的精确运行，通过优化plc可编程控制器的程序逻辑来完成，对于生产操作防差错方面，工控组态软件如ifix、intouch可以发挥很大的作用，本文论述工控组态软件在此方面的应用。

1. 构建生动的监控数值预警提示

在工控组态软件系统配置中可以启用报警功能，继而通过过程数据库报警域等一系列配置在所设计的监控系统的单独报警界面显示plc传值类型为布尔量的报警。但在实际应用过程中还有更多的需求，比如说工艺参数超限制值的预警可以让生产操作人员及时发现并调整工艺设备参数，辅助设备运行，控制高质量生产稳态运行;设备检测参数异常但还未触及到报警限制的报警，可以及时提醒设备维修人员检查设备，防微杜渐，在还未出现质量问题时把故障隐患消除;生产监控参数的形象可视化预警，可以把生产涉及到的关键信息以动画形式体现，比如料液重量合门开关等让生产人员能够脱离繁琐的数值观察，更加直观的观测到设备运行和产品流动运输的情况。

这些功能都可以通过工控组态软件来参与完成，通过信息层下发工艺参数结合plc监控值在工控组态软件动画设置里编写公式和满足条件的状态下执行的显示动作即可实现，结合vb脚本编辑功能也可以实现更加复杂的功能需求。以工艺参数温度为例，得到信息层下发的工艺标准值与允差，配置工控组态软件关联点参数，在动画功能里结合关联点参数配置温度超限时报警文字的闪烁动画，即可在生产监控中及时关注到参数超限的问题，及时人为应对处理。

2. 增加严密的操作管控功能

为了更好地发现人为操作中极易出现的误操作问题，我们同样可以在工控组态软件平台上大有可为，比如说在设备启停等关键按键中通过添加脚本增加二次确认功能，提醒操作人员更加谨慎的操作生产关键设备；在关键设备工艺参数的调整上结合当前产品的工艺参数特性在错误输入后及时提醒甚至限制输入可有效杜绝操作工输入数值错误，工艺标准混淆等人为失误；另外对于产品生产过程中不可动按钮不可调参数可以结合设备状态或外置数据库的权限信息将其锁定，防止违规误操作。以启动按钮为例，配置脚本，设置在按钮点击后弹出是否确认提示，如提示函数返回值确认1则启动，取消0则不进行操作，配置按钮可用性为权限返回值为1，可实现按钮的权限控制。

3. 与集控接口系统相结合实现操作权限控制和记录功能

OPC是微软公司的对象连接和嵌入技术在过程控制方面的应用。OPC规范从OLE/COM/DCOM的技术基础上发展而来为面向对象的工业自动化软件的开发建立了统一标准，该标准中定义了在基于PC的客户机之间进行自动化数据实时交换的方法。Opc数据存取程序可以通过网络实时采集数采服务器实时数据库中的数据，监控数据变化存储到关系型数据库中。一般在集控系统的架构里存在一个接口服务器，接口服务器部署的后台程序通过与数据库交互将涉及关键按钮输入值的采集点变化情况展示在用户看到的前端页面上，从而实现记录操作痕迹的功能。另外在接口数据里也可以设置每个页面的管理人员权限，在每个工控组态软件操作页面初始化动作触发时通过vb脚本调用接口程序，接口程序在接收到当前画面名称，检查权限是否存在，在赋值给工控组态软件用户变量，再在工控组态软件当前画面每个操作图形配置画面功能的操作条件为权限变量即可实现权限控制的功能。工控组态软件通过与集控接口系统的结合，可以有效记录关键操作流程，控制各类人员的操作范围，保证生产的稳定性和安全性。

4. 与信息层管理系统相结合实现差错动态防控

在实际的生产应用中，工艺参数不是固定不变的，每种产品都有工艺研发部门下发的自己独特的工艺参数，对每种参数的下发都纳入到工厂生产的管理体系中。这一流程可以在信息层生产执行系统中充分的体现。例如工艺管理部门配置相关参数到生产执行系统的工艺标准模块，生产执行系统通过网络传输xml文件的方式传给接口程序，一般xml文件有双方约定固定格式，接口系统收到xml问候，通过程序对该文件进行解析，取出当前需要的数据存入本地关系数据库的工艺参数表，这一过程执行结束之后opc数采程序将数据参数读出下发到数采服务器工控组态软件的实时库里，实现保证每种产品，每批次工艺独特性的工单加载功能。这一流程同样可以用于工控组态软件的动态防差错上面，通过信息层生产执行系统下发的参数计算工艺控制的范围，再通过画面配置或者脚本编写实现超限报警，和输入范围的限制。

总结：

人员、机器、原料、方法、环境。现场管理中，这五个方面是需要现场的班组长注意的，也是工业制造企业管理中所讲的五个要素。工控组态软件工作为生产线的大脑集控系统的重要组成部分凭借其灵活的功能和强大的兼容性可以发挥很大的作用，构建生动的监控数值预警提示可以使人员及时发现来料问题设备故障降低生产缺陷发生的频率；增加严密的操作管控功能将人员操作的错误经验纳入到程序运作中可以有效减少人员操作不确定性造成的影响;与集控接口系统相结合实现操作权限控制和记录功能将工控组态软件于信息系统的安全管理相结合，保障信息安全和操作安全，同时实现设备的操作追溯功能，完善操作人员的操作管理；与信息层管理系统相结合实现差错动态防控,使工艺操作控制和工艺预警具有灵活性可靠性减少人员在工艺控制方面的负担。如同程序编写一样0缺陷不能实现，生产0缺陷也是如此，但在信息化发展中利用信息化手段靠近它却是每个生产企业的不懈最寻。工控组态软件应用还有很多，在工业化产品运用过程中，为追寻靠近0缺陷的高质量生产既要考虑使用的问题也要考虑扩展问题，做到人尽其才，物尽其用，就如同工控组态软件在生产操作防差错方面发挥的作用。