关键词：客户机/服务器;监控系统;PLC
随着计算机技术在工业自动控制领域中应用的深化，网络化监控系统应运而生，并且代表着自控领域发展的主流方向。它以网络技术为核心，凭借现代计算机强大的硬件性能支持，通过简便快捷的软件开发实现对自动化生产的实时监测。现代企业将上层的管理信息系统和下层的现场控制系统相结合，使得管理人员既能够从整体的角度来看待企业这个有机体，又可以了解其相关的细致的生产数据，从而可以在宏观和微观两个方面来把握生产、计划、调度、管理，做到点面结合。
利用这种监控系统，管理人员可通过上位管理机检查生产系统运行情况、对工艺参数进行数据采集与显示、并通过简单的操作对其进行设定与修改，从而实现高效的非现场化管理。本文根据作者在南京依维柯汽车有限公司机器人焊接生产线改造的经验，着重介绍了基于客户机/服务器模式下机器人焊接生产线监控系统的设计目标、系统构成及其功能实现。
1.监控系统的设计目标
南京依维柯汽车有限公司机器人焊接生产线，由六台意大利COMAU-120机器人组成。目前该企业对生产线的监督管理主要局限在车间控制一级，机器人焊接状态、报警信息等都必须在现场才能得到，厂级的调度与管理还处在电话传递信息和手工处理报表的初级阶段，这就大大降低了企业的生产效率，降低了管理的实时性、可靠性。针对这种现状，建立安全可靠的网络化监控系统就显得更加迫切。通过互连网络对分散在不同地点的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等机制。监控系统具体应实现如下功能：
（1）.实现人工操作的自动化;
（2）.机器人程序装载和设置集中化;
（3）.六台机器认可由监控系统协调;
（4）.管理信息全局化;
通过上述监控功能的实现，达到提高生产线的处理时间，降低故障率，缩短故障排除时间，从而提高生产线的生产效率和效益，同时提高生产管理水平的目标。
2.系统组成
整个生产线网络化监控系统由现场控制单元（主要为PLC）、机器人、服务器（即监控用计算机）、管理用计算机及通信模块、通信电缆RS-232组成，结构框图如图1所示：
图1 采用Client/Server模式的监控系统结构
鉴于现场各种原因，考虑到工业以太网技术的进展为以太网渗透到现场提供了可能，本系统采用以太网通信方式。
3.系统的功能实现
（1）.硬件实现
生产线中需要监测的对象有：机器人、焊接控制器、工件传输线以及气源、水源和电源。从故障分析的角度看监测的环节越多，越有利于故障定位，但测点太多，势必增加系统的复杂性和投资。所以不应该每个环节都设置测点，而是应当选择一些重要的、易出故障的环节加以监测。
图2 网络通信示意图
现场使用的是西门子S5-115U PLC，PLC 集中了大部分信号，可以通过PLC将这些信号传给监控计算机，将S5-115U PLC连接到监控计算机的方式有两种，即PROFIBUS和工业以太网。这里我们将PLC作为监控系统数据采集单元远程数据采集装置，监控计算机与PLC之间采用PROFIBUS通信。机器人的信息可以通过机器人控制器的RS-232串行口传送，由于RS-232只能进行点对点通信，且通信距离小于15米，所以需要对其通信能力进行扩展，我们在监控系统中将机器人的串行接口进行转换，通过RS-232/ETHERNET转换器，将机器人连接在以太网上。网络通信示意图如图2所示：
这种方式实现起来比较简单，PLC中增加通信模块IM308-C，由于PLC本身是一个控制设备，其可靠性有一定保障，监控计算机增加通信模块CP5613和通信软件（PROFIBUS驱动程序）。机器人通过RS-232/ETHERNET转换器连接到以太网。
（2）.软件实现
本系统是基于客户机/服务器模式，因此系统的软件实现可分为两层，分别为PLC、机器人与服务器通信子模块和服务器与客户机通信子模块。PLC、机器人与服务器通信子模块用来实现PLC、机器人与服务器（即监控用计算机）之间的通信，完成对生产实时数据的采集;服务器与客户机通信子模块用来实现监控用计算机与管理用计算机之间的通信，完成对生产实时信息的传递，为实现上层管理人员的调度、管理与决策奠定基础。
对于PLC与监控计算机通信，我们将监控用计算机作为主站，PLC作为从站，采用组态软件COM PROFIBUS进行组态初始化;对于机器人与监控计算机通信，采用VC++进行编程。
对于服务器与客户机通信，数据库服务器采用Microsoft SQL Server 2000 DBMS，客户端应用程序开发使用Borland公司的产品Delphi 5.0，服务器与客户机应用程序采用OBDC连接方式。利用Delphi 5.0建立了友好直观的用户界面：监视主界面、历史数据界面、报警界面、管理界面。通过这些界面系统既能显示各个机器人的运行状态，又能实时纪录运行数据和报警情况，并存档保存，用户还能查询数据、打印报表。
4.结束语
本文论述了在客户机/服务器环境下，实现网络化机器人焊接生产线监控系统的一种设计方法。现场设备通过以太网实现通信，在此基础上利用Delphi5.0编程技术，设计出友好的用户界面是操作人员直观动态的监控生产过程，并针对报警信息及突发事件作出及时反映。同时，还可将采集到的生产现场实时数据及故障信息提供给企业经营、管理等部门，实现了企业内部信息共享与共同控制，从而提高了生产过程技术含量。
参考文献
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