0 引言

组态就是用应用软件中提供的工具、方法完成工程中某一具体任务的过程。组态软件从 20 世纪80 年代初诞生到现在已经有近 30 年的历程，它的出现是和 PC 的应用兴起密不可分的，现在的组态软件可以运行在 Windows XP 等常用的操作系统上，内置有庞大的标准工业器件设备图形库，支持各类型PLC 等硬件设备，可以完成复杂逻辑控制，并可根据实际工况灵活组态，完成各种复杂的控制要求。组态软件具有工业生产过程的动态可视化控制、生产过程中生产数据的采集和管理、生产过程监控报警、报表功能、基于网络数据的上传和相应控制等功能。组态软件在工业控制领域应用非常广泛，尤其是自动化生产线领域中，配上全中文的组态软件后，可迅速构成上位机监控系统，可以实时监控自动化生产线上的运动情况和状态数据，并能对自动化生产线上出现的故障进行快速定位与诊断。本文以THJDAL － 2 型自动化生产线设备为载体，研究组态软件在自动化生产线故障快速定位与排除方面的应用。

1 自动化生产线故障快速定位与排除的组态软件开发

根据 THJDAL － 2 型自动化生产线设备工艺流程和控制要求，选用北京亚控科技公司生产的组态王 6. 53 软件作为上位机组态监控平台，组态王 6. 53集成了对 KingHistorian 的支持，极大地提高了组态王的数据存储能力，能够更好地满足大点数用户对存储容量和存储速度的要求; 组态王 6. 53 已能连接PLC、智能仪表、板卡、模块、变频器等上千种工业自动化设备，支持设备之多之广可与国外优秀同类软件相媲美; 组态王 6. 53 为第三方软件提供了多种访问组态王工程数据的接口，可以方便地对采集上来的数据进行二次计算，应用各种先进的算法，以满足工程上的特殊需要。将自动化生产线设备上采集的现场传感器数据、设备运行状态、故障现象和故障代码等信息送入组态王和 PLC，中央处理器通过对数据的整理，作出判断和处理，最终送到上位机组态监控平台上，进行故障判断和报警提示，使现场操作人员更好、更方便地对自动化生产线设备进行操作和维护。组态软件开发过程如下:

( 1) 工程建立。启动组态王 6. 53 软件，进入工程管理器窗口，选择新建，建立一个组态王工程项目。

( 2) 设备配置。设备配置的目的是实现与下位机通讯，即实现组态王与不同 PLC 之间的通讯。其中包括设置 COM 口参数，波特率，通信方式，PLC 型号和 PLC 地址等内容。

( 3) 构造数据库。构造数据库的目的是实现组态王与 PLC 各个寄存器间的数据采集与参数设置。其中包括设置变量类型，变量范围，连接设备，寄存器选择，数据类型，读写属性，采集频率，转换方式，报警定义和数据记录等内容。

( 4) 制作图形界面。主要用于设置工程中人机交互的界面，包括自动化生产线中各个单元的运动状态监控界面、参数设置与显示界面、故障定位报警提示界面、故障自动排除解决办法界面等。

( 5) 动画连接。动画连接是将图形动画与数据库变量建立联系，当数据库变量发生改变时图形动画就可以形象生动地表现出实际设备的运动情况。比如自动化生产线上的气缸伸出时，组态监控界面上的气缸也伸出; 输送单元机械手运动时，画面上的仿真机械手也相应运动等。

( 6) 运行参数属性配置。用来设置画面运行时运行效果。比如在画面开发系统的画面属性中可以设置组态王命令语言的刷新周期; 在工程浏览器的运行设置菜单下可以设置系统运行基准频率和时间刷新频率等。

( 7) 运行与调试。当以上步骤完成以后，先进行保存编译检查，再切换到画面运行系统进行运行环境调试; 调试时应先进行数据采集校验，再进行画面运动情况检验，若基本运动和效果满足控制要求后才能进行故障诊断测试。

( 8) 故障快速定位报警。通过以上几步的检测与测试后，当设备工作时出现正常该动作的动作却没有动作状况时，自动化生产线设备和组态监控界面就会停在当前故障位置。此时应进行一些简单的干扰、误动作信号排除，若没有出现异常情况，则在组态监控界面上提示故障报警信息，并对出现的故障进行准确定位和可能导致故障的原因分析，提示工作人员适当的维护操作。

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