摘 要：本文介紹了一種基于客戶機/服務器體系結構模式下的機器人焊接生產線監控系統。闡述了系統的設計目標、構成及其功能實現。 關鍵詞：客戶機/服務器;監控系統;PLC 　　隨著計算機技術在工業自動控制領域中應用的深化，網絡化監控系統應運而生，并且代表著自控領域發展的主流方向。它以網絡技術為核心，憑借現代計算機強大的硬件性能支持，通過簡便快捷的軟件開發實現對自動化生產的實時監測。現代企業將上層的管理信息系統和下層的現場控制系統相結合，使得管理人員既能夠從整體的角度來看待企業這個有機體，又可以了解其相關的細致的生產數據，從而可以在宏觀和微觀兩個方面來把握生產、計劃、調度、管理，做到點面結合。 　　利用這種監控系統，管理人員可通過上位管理機檢查生產系統運行情況、對工藝參數進行數據采集與顯示、并通過簡單的操作對其進行設定與修改，從而實現高效的非現場化管理。本文根據作者在南京依維柯汽車有限公司機器人焊接生產線改造的經驗，著重介紹了基于客戶機/服務器模式下機器人焊接生產線監控系統的設計目標、系統構成及其功能實現。 1.監控系統的設計目標 　　南京依維柯汽車有限公司機器人焊接生產線，由六臺意大利COMAU-120機器人組成。目前該企業對生產線的監督管理主要局限在車間控制一級，機器人焊接狀態、報警信息等都必須在現場才能得到，廠級的調度與管理還處在電話傳遞信息和手工處理報表的初級階段，這就大大降低了企業的生產效率，降低了管理的實時性、可靠性。針對這種現狀，建立安全可靠的網絡化監控系統就顯得更加迫切。通過互連網絡對分散在不同地點的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等機制。監控系統具體應實現如下功能： 　　（1）.實現人工操作的自動化; 　　（2）.機器人程序裝載和設置集中化; 　　（3）.六臺機器認可由監控系統協調; 　　（4）.管理信息全局化; 　　通過上述監控功能的實現，達到提高生產線的處理時間，降低故障率，縮短故障排除時間，從而提高生產線的生產效率和效益，同時提高生產管理水平的目標。 2.系統組成 　　整個生產線網絡化監控系統由現場控制單元（主要為PLC）、機器人、服務器（即監控用計算機）、管理用計算機及通信模塊、通信電纜RS-232組成，結構框圖如圖1所示： [align=center] 圖1 采用Client/Server模式的監控系統結構[/align] 　　鑒于現場各種原因，考慮到工業以太網技術的進展為以太網滲透到現場提供了可能，本系統采用以太網通信方式。 3.系統的功能實現 　　（1）.硬件實現 　　生產線中需要監測的對象有：機器人、焊接控制器、工件傳輸線以及氣源、水源和電源。從故障分析的角度看監測的環節越多，越有利于故障定位，但測點太多，勢必增加系統的復雜性和投資。所以不應該每個環節都設置測點，而是應當選擇一些重要的、易出故障的環節加以監測。 [align=center] 圖2 網絡通信示意圖[/align] 　　現場使用的是西門子S5-115U PLC，PLC 集中了大部分信號，可以通過PLC將這些信號傳給監控計算機，將S5-115U PLC連接到監控計算機的方式有兩種，即PROFIBUS和工業以太網。這里我們將PLC作為監控系統數據采集單元遠程數據采集裝置，監控計算機與PLC之間采用PROFIBUS通信。機器人的信息可以通過機器人控制器的RS-232串行口傳送，由于RS-232只能進行點對點通信，且通信距離小于15米，所以需要對其通信能力進行擴展，我們在監控系統中將機器人的串行接口進行轉換，通過RS-232/ETHERNET轉換器，將機器人連接在以太網上。網絡通信示意圖如圖2所示： 　　這種方式實現起來比較簡單，PLC中增加通信模塊IM308-C，由于PLC本身是一個控制設備，其可靠性有一定保障，監控計算機增加通信模塊CP5613和通信軟件（PROFIBUS驅動程序）。機器人通過RS-232/ETHERNET轉換器連接到以太網。 　　（2）.軟件實現 　　本系統是基于客戶機/服務器模式，因此系統的軟件實現可分為兩層，分別為PLC、機器人與服務器通信子模塊和服務器與客戶機通信子模塊。PLC、機器人與服務器通信子模塊用來實現PLC、機器人與服務器（即監控用計算機）之間的通信，完成對生產實時數據的采集;服務器與客戶機通信子模塊用來實現監控用計算機與管理用計算機之間的通信，完成對生產實時信息的傳遞，為實現上層管理人員的調度、管理與決策奠定基礎。 　　對于PLC與監控計算機通信，我們將監控用計算機作為主站，PLC作為從站，采用組態軟件COM PROFIBUS進行組態初始化;對于機器人與監控計算機通信，采用VC++進行編程。 　　對于服務器與客戶機通信，數據庫服務器采用Microsoft SQL Server 2000 DBMS，客戶端應用程序開發使用Borland公司的產品Delphi 5.0，服務器與客戶機應用程序采用OBDC連接方式。利用Delphi 5.0建立了友好直觀的用戶界面：監視主界面、歷史數據界面、報警界面、管理界面。通過這些界面系統既能顯示各個機器人的運行狀態，又能實時紀錄運行數據和報警情況，并存檔保存，用戶還能查詢數據、打印報表。 4.結束語 　　本文論述了在客戶機/服務器環境下，實現網絡化機器人焊接生產線監控系統的一種設計方法。現場設備通過以太網實現通信，在此基礎上利用Delphi5.0編程技術，設計出友好的用戶界面是操作人員直觀動態的監控生產過程，并針對報警信息及突發事件作出及時反映。同時，還可將采集到的生產現場實時數據及故障信息提供給企業經營、管理等部門，實現了企業內部信息共享與共同控制，從而提高了生產過程技術含量。 參考文獻 　　1. 東南大學自動化研究所.南汽依維柯機器人車身焊接生產線監控初步設計方案.2002 　　2. 王昊鵬，杜秀華.生產實時信息網絡通信的一種實現方法.計算機工程2001，27（1）：48 　　3. 曹涌，蘇梅俊.自動化生產過程中計算機實時監控的應用與系統開發實例.制造業自動化，2001，23（9）：42 　　4. 劉藝.Delphi5企業級解決方案及應用剖析.北京：機械工業出版社.2000 　　5. 閃四清主編.SQL Server7.0系統管理和應用開發指南.北京：清華大學出版社，2000