论文部分内容阅读
摘 要：生产线控制系统集成了电气传动设备、现场仪表、现场信号，而控制程序和链接也须做升级和改进，这些会增加现场技术人员的工作量和难度。利用网络对生产线进行远程诊断和维护可以有效解决现场电气维护的诸多难题，实现生产故障的准确定位和快速解决，减少停机时间，分担电气控制系统的改进和升级工作，可缩短故障诊断与恢复时间，减少用户的经济损失，提高工作效率，是一个既经济又有效的解决方案。
关键词：生产线；Internet； 诊断和维护
中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：2096-3769（2018）01-103-03
维护复杂的电气系统，保障生产的顺行可能是许多现场电气维护人员头疼的事情。并且随着生产设备和工艺的更新、应用软件的变化，控制程序和链接也必须做大量的升级和改进。这都会增加现场电气技术人员的工作难度。远程诊断系统可以有效解决现场电气维护的诸多难题，实现生产故障的准确定位和快速解决，减少停机时间，分担电气控制系统的改进和升级工作。生产设备的远程诊断和远程维护已成为当前自动化技术中的一部分，如果技术服务工程师到现场解决问题，既浪费时间且有相应的费用增加。随着互联网的发展，利用现有的网络技术进行远程维护，可缩短故障诊断与恢复时间，减少用户的经济损失，提高工作效率，是一个既经济又有效的解决方案。
一、系统实现原理与设计
本方案是由SIEMENS SCALANCE网络系统通过接入ADSL网络建立的VPN通道进行远程诊断维护。只需对现有系统进行升级即可实现，投资少，安全性高，易维护，其系统原理图如图1所示。
通过该系统设计方案，可以实现功能及特点如图2所示。
特点1：故障反应快速及时
现场发生故障时，可通过网络或电话通知远程维护方，远程维护方获得授权后即可访问现场服务器获取现场数据协助现场工程师处理故障。
特点2：促进系统现场升级
远程维护方作为系统集成，会更多的接触和使用新的软件和新的系统，自然会促成用户对控制系统的升级。
特点3：助力现场维护
远程维护方可实时获取大量现场数据，帮助现场工程师分析和处理，预防故障发生。并且可远程对控制程序和链接进行升级和改进。最大程度保证生产顺行，提高效率，降低消耗。
特点4：降低系统成本
远程维护系统最大地利用现场原有计算机和网络设备，通过Internet与用户互联，同时也避免了远程维护方的差旅和费时。
二、系统技术实现
1.服务器（SERVER）配置
配置一台服务器（server），作为系统的中枢，用于采集归档实时数据，安装PLC编程软件及传动设备调试软件。
数据采集和分析上采用德国AG公司设计开发的一种基于PC的IBAPda软件系统，该系统可以以统一和同步方式处理数量巨大的通道，同时具有友好的用户界面和动态图表显示功能，特别适合分布式和多样化的系统；利用WINCC对HMI进行软件编程；STEP7系统实现对PLC的編程；在变频器和电机的控制方案中才用Drive_ES实现对S120、G120、6RA70等传动设备调试，维护诊断，传动设备更换后工程师可远程对设备进行下载参数并调整优化。
2.工业以太网配置
对现有工业以太网进行优化，并配置Wifi交换机，方便工程站多地迅速接入网络，对设备进行诊断。通过对工程师站的访问，可诊断任何第三方设备，如西门子、施耐德、ABB等变频器，结构图如图3所示。
3.互联网接入
采用目前国内比较流行的ADSL宽带接入互联网的方式，只需向当地电信部门申请即可。采用速率不低于2M带宽，包月上网，资费低，接入灵活。
4.建立VPN
通过开辟VPN通道实现远程计算机访问车间PLC及Server。开通VPN后，维护人员无论何时何地都可对设备进行诊断维护，如图4所示。
5.安全部件及软件
增加防火墙，通过防火墙配置管理接入点，阻止非法用户入侵，保障网络设备安全。
三、结语
将智能网络引入到生产，实现对生产线的远程诊断和维护，可以大大节俭生产过程中的时间成本和人力成本，而且使得生产线的升级更为高效，对当前生产企业在生产线的维护和升级上有着重要的现实意义。
参考文献：
[1]韩宏等.网络集成防御及入侵检测技术若干问题研究[M].电子科技大学，2003.10
[2]马庆文等.基于iHistorian和infoAgent的过程数据采集与分析系统[J].海峡科学，2009（12）：14-17.
[3]邱公伟主编.可编程逻辑控制器网络通信及应用[M].北京：清华大学，2002：181-215.
[4]郭宗仁等编著.可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2002：40-145.
[5]饶运涛.现场总线CAN 原理与应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2003.
[6]赵炯.设备故障诊断及远程维护技术[M].北京：机械工业出版社，2014.
关键词：生产线；Internet； 诊断和维护
中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：2096-3769（2018）01-103-03
维护复杂的电气系统，保障生产的顺行可能是许多现场电气维护人员头疼的事情。并且随着生产设备和工艺的更新、应用软件的变化，控制程序和链接也必须做大量的升级和改进。这都会增加现场电气技术人员的工作难度。远程诊断系统可以有效解决现场电气维护的诸多难题，实现生产故障的准确定位和快速解决，减少停机时间，分担电气控制系统的改进和升级工作。生产设备的远程诊断和远程维护已成为当前自动化技术中的一部分，如果技术服务工程师到现场解决问题，既浪费时间且有相应的费用增加。随着互联网的发展，利用现有的网络技术进行远程维护，可缩短故障诊断与恢复时间，减少用户的经济损失，提高工作效率，是一个既经济又有效的解决方案。
一、系统实现原理与设计
本方案是由SIEMENS SCALANCE网络系统通过接入ADSL网络建立的VPN通道进行远程诊断维护。只需对现有系统进行升级即可实现，投资少，安全性高，易维护，其系统原理图如图1所示。
通过该系统设计方案，可以实现功能及特点如图2所示。
特点1：故障反应快速及时
现场发生故障时，可通过网络或电话通知远程维护方，远程维护方获得授权后即可访问现场服务器获取现场数据协助现场工程师处理故障。
特点2：促进系统现场升级
远程维护方作为系统集成，会更多的接触和使用新的软件和新的系统，自然会促成用户对控制系统的升级。
特点3：助力现场维护
远程维护方可实时获取大量现场数据，帮助现场工程师分析和处理，预防故障发生。并且可远程对控制程序和链接进行升级和改进。最大程度保证生产顺行，提高效率，降低消耗。
特点4：降低系统成本
远程维护系统最大地利用现场原有计算机和网络设备，通过Internet与用户互联，同时也避免了远程维护方的差旅和费时。
二、系统技术实现
1.服务器（SERVER）配置
配置一台服务器（server），作为系统的中枢，用于采集归档实时数据，安装PLC编程软件及传动设备调试软件。
数据采集和分析上采用德国AG公司设计开发的一种基于PC的IBAPda软件系统，该系统可以以统一和同步方式处理数量巨大的通道，同时具有友好的用户界面和动态图表显示功能，特别适合分布式和多样化的系统；利用WINCC对HMI进行软件编程；STEP7系统实现对PLC的編程；在变频器和电机的控制方案中才用Drive_ES实现对S120、G120、6RA70等传动设备调试，维护诊断，传动设备更换后工程师可远程对设备进行下载参数并调整优化。
2.工业以太网配置
对现有工业以太网进行优化，并配置Wifi交换机，方便工程站多地迅速接入网络，对设备进行诊断。通过对工程师站的访问，可诊断任何第三方设备，如西门子、施耐德、ABB等变频器，结构图如图3所示。
3.互联网接入
采用目前国内比较流行的ADSL宽带接入互联网的方式，只需向当地电信部门申请即可。采用速率不低于2M带宽，包月上网，资费低，接入灵活。
4.建立VPN
通过开辟VPN通道实现远程计算机访问车间PLC及Server。开通VPN后，维护人员无论何时何地都可对设备进行诊断维护，如图4所示。
5.安全部件及软件
增加防火墙，通过防火墙配置管理接入点，阻止非法用户入侵，保障网络设备安全。
三、结语
将智能网络引入到生产，实现对生产线的远程诊断和维护，可以大大节俭生产过程中的时间成本和人力成本，而且使得生产线的升级更为高效，对当前生产企业在生产线的维护和升级上有着重要的现实意义。
参考文献：
[1]韩宏等.网络集成防御及入侵检测技术若干问题研究[M].电子科技大学，2003.10
[2]马庆文等.基于iHistorian和infoAgent的过程数据采集与分析系统[J].海峡科学，2009（12）：14-17.
[3]邱公伟主编.可编程逻辑控制器网络通信及应用[M].北京：清华大学，2002：181-215.
[4]郭宗仁等编著.可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2002：40-145.
[5]饶运涛.现场总线CAN 原理与应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2003.
[6]赵炯.设备故障诊断及远程维护技术[M].北京：机械工业出版社，2014.