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1、制造业瘩总化 W i n C C V 6 2 组态软件在钢管热处理生产线中的应用 李元峰。王小文 ( 胜利油麓胜枧獗浊装备有限公蠲，出东东营2 5 7 聪7 j 攘要：为了满怒钢管热处理自动化控制豹需要，在深入研突了钢管热处理自动化控制特杰的基鹚上，应用工韭缝态软 件W i n C C 开发了相应的监控程艨。工稷设计中监控系统采用模块式结构，结合S Q L 数撼库和V B 一$ r i p t ，详细阐述了 掇表系统模块的设计思路和实现方法。 关键词：熬处理；监控系统iW i n C CV 6 + 2 ：S O L 数据库；V B S c r i p t ：报表系统 巾图分类号：T P 3 9
2、 1 7文献标识码：A文章编母：1 0 0 2 2 3 3 3 f 2 0 0 9 ) 0 2 0 1 2 9 0 2 我国东都圭l 塾区 l l 窭的豫涟产量增长缓慢，特别是黢 利油田地质条件复杂，需要使用较高等级的油井钢管。国 内外石油专用管的热处理王艺装螯、技本畦菲常成熟，可 以通过对J 5 5 、N 8 0 钢级的无缝钢管和E R W 钢管进行调 质处理，达到N S O Q 、L 8 0 、P 1 1 0 等离钢级囊管的性能，降 低骤材料采购成本，缩短了生产周期，提高产品晶质，增 强产品市场竞争力。 1 系统概述 通过对煤气、天然气、中频、柴油等加热方式进行热 处攥的情提进行综合分援，
3、石油套管热处理生产线设计 方案采用大型步进式钢管调质生产线，由天然气加热，淬 火方式为外淋内喷，处理质钢管直线度较好。 石油套管热处理生产线采用德国西门子公司可编稷 控制器( P L C ) ，组成自动调节控制系统。控制系统通过一 j 。7 模吴童成 在M a s t e r C A M 9 中可以对三维实体进行求和( A d d ) 、 求差( R e m o v e ) 、求交( C o m m o n ) 等襁尔操住。在模具生成 过程中，首先需要生成模具毛坯，然后将薄片实体嵌入毛 坯实体。具体命令为X f o r m T r a n s l a t e ，将薄片实体移动到 毛坯实体内部。
4、生成的f H j 模与凸模如图5 、图6 所示。 2 数控加工仿真 M a s t e r C A M 可以将设计豹零体图纸使震磊处理功麓 ( P o s tp r o c e s s i n g ) 编制刀具路径( 可以保存到N C I 文件 中) 。然履转化失N C 程序输出N C P 枧床点接进行艇。 首先调出图形文件模其凸模M C 9 ，使用旋转命令使 缮凸模型赢向上，开始计算刀具轨迹。确定加工参数以及 选择刀具。本仿真选定, , 5 0 球头铣刀进行加工。加工过程 见图7 。 生成部分G 代码如下： ( P R O G R A MN A M E E N D 0 4 ) ( D A T
5、 E = D D M M Y Y 黻O I 量0 3T I M E = H H ：M M 一1 4 ：0 2 ) N l o o G 2 l N 1 0 2 G O G l 7C A O G 4 9 G 8 0 G 9 0 N 1 0 4 T lM 6 N 1 0 6G OG 9 0 G 5 4X 一2 4 0 5 6 0 5Y - 4 0 0 6 9 8 $ 6 1lM 3 嚣1 0 8G 4 3 瓣lZ 4 7 0 7 7 6 N 1 1 0G lZ 4 6 5 7 7 6F 1 2 2 2 N l 1 2X 一2 4 0 1 6 3 9Y - 4 0 0 5 1 2F 2 4 4 4 N
6、 l 1 4X 一2 4 0 l 。0 5 7Y 4 0 0 4 9 4 3 续语 本文通过对某汽车覆蕊件的反求，将M a s t e r C A M 软 件糊反求】：程有机的结合起来。剩尾M a s t e r C A M 软季孛优 化了反求过程，并对加t 过程进行了仿真，具有一定的实 际意义。 参考文献】 1 金涛，童水光逆向工程技术【M 北京：机械工业比板社，2 0 0 3 缟辫鹤涛) 嚣考楚余：李强f 1 9 7 9 一) ，要，勋瑷工程烀。主要从事瓿械设请及理论 研究工作。 收稿日期：2 0 0 8 一l l l O 掇缓工程黪2 0 0 9 每第2 鬻I1 2 9 万方数据 制造业
7、信息化 次仪表采纂的各种过程变避送入P L C ，鲢lP L C 根据设定 控裁方式翻控制露标篷分别驱动耀应鹩执行撬镌，调节 过程变量，蜜现对各点的漱度、压力、流麓的调节控制。 我们需要监控整个热处理生产过程巾的流量、压力、温 度等参数，阔时希望把炉予的各项热工设定参数，准确无误 建传输笺P L C ，控潮系统粼援据没定的参数遴行自魂调繁， 并能实时观测到调节效果。我们采用西门子公司的W i n C C V 6 2 组态软件，实现控制系统的流程监控，数据归档。 2 监控系统软件结构 石涵套管热处理监控系统绪擒如嚣l 所示，采震模 用户镀求 温柠流稚阐 颓控藏程耀 报警记袋 数据报袅 系统臂撺
8、帮助 淬火炉 烈火炉 图l 监控系统结构圈 块式结构，共分为7 个模 块：用户澄录、温控流程 图、顺控流程图、报警记 录、数据掇表、系统管理、 帮助；其中澄控漉程图、数 据记录以及系统管理还包 含自己的子模块。用户髓 录模块防搬来经授权的人 员进入系统；温控流程阕 的描述炉内各区域烧嘴的 运行状态、实时温度值、阀 门开度值等；顺控漉程图 反映热处蘧生产过程中执行视构酶乏髂状况；援警记淤 可及时对故障、误操作等进行报警，并向操作者提示处 理方法；数据报表模块实现了监控系统的数据归档、保 存、检索、报表生成；系统管理则完成遐避W i n C C 、添加 授权矮户鹃凌能。各模块赛蘑控裁功麓躅确，毒以
9、清曝 直观地反映现场情况，便予操作人员进行处理。 3 监控系统功能模块的燕现 本文以数据报表系统为例，详细介绍监控系统功能 模块的实我方法穰主要的稚葶设诗。 3 J 监控系统数据归档数据库的创建 在监控系统的实时数据采集过稷巾，有大量的数 据要进行处理。W i n C C 软件底层基于S Q L 数据库，通 过萁所支持静V B S c r i p t 全局辫本，海所蓑酶数据雩 入背后的运行的S O L2 0 0 5 数据库。其体步骤如下： ( 1 ) 在S Q L2 0 0 5 中建立名为“q u e n c h ”的数据库用予存 储归档数据；( 2 ) 在数据库中建程名为“d a t a ”
10、的数据袭； ( 3 ) 在数摄裘孛定义数援的字段名：管号、瑟期、时闽、会 同号、值班人员、温度、流糙等。( 4 ) 通过V B S c r i p t 全麓 脚本，将所需数据按规定的条件写入S Q L2 0 0 5 数据库。 I 连接数据激l 。_ _ _ _ _ 。一 r j 。一 | 定义琏接藏住| t 匾囊圃 ，1 。一 I 显示巍洎J 结果l ，j 【。一| 关疆连接 | 图2 羹询程序流程 3 2 监控系统数据查询的实现 在W i n C C 软l 譬孛，剥用V B S c r i p t 访闯数据露的接日有多种， 本系统中采用A c t i v e X 数据对象 ( A D O )
11、 作为数据访问接口，用予打 劳、访闽并操作数掇归档数据痒；同 时鼗控系统霰要撼查诲的记录肇 现给用户，因此选用M S H F l e x G r i d 1 3 0l 夔城王程海2 0 0 9 肇第2 期 控件完成数据的显示和操作。查询流稷如图2 所示，主要 程亭螽下。 ( 1 ) 连接数据源： S e to b j C o n = C r e a t e O b j e c t ( ”A D O D B C o n n e c t i o n ”) s t r S Q L = ”P r o v i d e r = - S Q L O l 。E D B ； I n t e g r a t e
12、dS e c u r i t y = S S P I ； I n i t i a lC a t a l o g = q u e n c h ；D a t aS e u r c e = X Z S W I N C C ；” o b j C o n O p e ns t r S Q L ( 2 ) 遴接属性设置和声明： S e to b j R e c o r d s e t = C r e a t e O b j e c t ( ”A D O D B 。R e c o r d s e t ”) S e to b j C o m m a n d - - C r e a t e O b j e e
13、t ( ”A D O D B C o m m a n d ”) o b j C o m m a n d C o m m a n d T y p e = l S e to b j c o m m a n d A c t i v e C o n n e c t i o n = o b j C o n ( 3 ) 查询显示语句： o b j C o m m a n d C o m m a n d T e x t = ”s e l e c t f r o mD a t aw h e r ed a t eb e t w e e n 4 & s t a r t d a t e & “7a n d “+ &
14、 e n d d a t e & ”o r d e rb yd a t e ” S e to b j R e c o r d s e t = o b j C o m m a n d E x e c u t e i O o b j R e c o r d s e t M o v e F i r s t D oW h i l eN o to b i R e c o r d s e t E O F C o n t r 0 1 r o w s = j + l c o n t r 0 1 矗d d h e m o b j R e c o r d s e t F i e l d s ( O ) V a l
15、 u e c o n t r 0 1 T e x t M a t r i x ( c o n t r 0 1 r o w s 一1 1 ) = o b j R e c o r d s e t F i e l d s ( 1 ) V a l u e c o n t r 0 1 T e x t M a t r i x ( c o n t r 0 1 r o w s 一1 2 ) = o b j R e c o r d s e t F i e l d s ( 2 ) V a l u e c o n t r 0 1 T e x t M a t r i x ( c o n t r 0 1 r O W S
16、 l 。3 ) = o b j R e c o r d s e t F i e l d s ( 3 ) V a l u e c o n t r 0 1 T e x t M a t r i x ( c o n t r o l ，r o w s - 1 ，4 ) = o b j R e c o r d s e t 。F i e l d s ( 4 ) 。V a l u e o b j R e c o r d s e t M o v e N e x t j - j + l L o o p 3 3 监控系统数据报表的生成 、 W i n C C 虽然有其功能完备酶摄表系统，毽对予处瑾 复杂的数据计算、
17、统计瓣报表和月报表就显得功麓不强 且报表的打印格式比较固定。由于W i n C C 提供的V B S c r i p t 与E x c e l 有很好的接口，因此可以通过V B S c r i p t 将所查谗豹数据写入E x c e l 文毒孛，在E x c e l 文馋模叛中， 设计出膈户满意的撮表样式。 4 结语 在石油套管热处理监控系统中采用W i n C C 监控组 态软 牛，擞据实际霭要设篷监控对象，遴遵蓝控器露赢戆 动态疑承，控裁过程清晰明确，准确把撼系统当前的务静 运行状况，可以简化操作，大大提高系统监控能力。特别 对于监控系统的数据报表功能模块，通过V B 编程进行 彗j 档
18、、查谶、过滤、摄表打鞠，著充分剥用E x c e lj # 富强大 酶摄表照蘧功能，实现了数据灵活备份，使篮控系统嚣好 的为企业生产服务。因前该系统已投入运行，性能良好。 参考文献 1 西门乎( 中国) 有限公剐S i e m e n sS i m a t i cW i n C CV 6 ( 第2 版) m 】京：l 京簸空簸天文学氆泼秘，2 0 0 5 ( 2 】求麓科技编辑部V i s u a lB a s i c 6 0 数据黪拜发技术与工程蜜践 M j E 京：人民邮电出版社，2 0 0 4 3 曲丽君，等S Q LS e r v e r2 0 0 5 从入门到精通( 中文版) M 北
19、京： 电予工业出版社，2 0 0 6 ( 编辑黄箴) 谁者麓奔：李元峰( 1 9 7 3 一) ，舅，工程师，现姣事搜拳工铎。 收稿日期：2 0 0 8 一l l l O 一一一一一一 万方数据 WinCC V6.2组态软件在钢管热处理生产线中的应用WinCC V6.2组态软件在钢管热处理生产线中的应用 作者：李元峰， 王小文 作者单位：胜利油田胜机石油装备有限公司,山东,东营,257067 刊名： 机械工程师 英文刊名：MECHANICAL ENGINEER 年，卷(期)：2009，(2) 引用次数：0次 参考文献(3条)参考文献(3条) 1.西门子(中国)有限公司 Siemens Sima
20、tie WinCC V6 2005 2.求是科技编辑部 visual Basic6.0数据库开发技术与工程实践 2004 3.曲丽君 SQL Server 2005从入门到精通 2006 相似文献(10条)相似文献(10条) 1.会议论文 朱世忠 钻杆摩擦焊接、焊缝热处理参数监控系统 2001 本系统采用高功率激光刻字设备在钻杆工具接头上刻上流水号,再用参数监控装置收集焊接及热处理参数,并把这些参数按流水号为索引写入数据库 ,从而做到随时进行查询、统计,达到质量跟踪的目的. 2.期刊论文 党峰君 对焊钻杆热处理监控系统的应用 -石油天然气学报2008,30(2) 石油钻杆热处理就是利用感应加热
21、的原理对摩擦焊接后的钻杆焊区进行退火、淬火以及回火热处理的工艺过程.由于原有的检测和控制技术在参数自 动检测上控制不够精确,无法实现实时检测加热温度且受人为影响较大,这样就不能精确保证热处理参数的稳定性和可重复性,降低了热处理的质量.针对 上述问题,对3台可控硅中频电源加装了闭环控制接口,退火、淬火、回火工序的温度各采用了一台PLC进行现场闭环控制,同时使用工控机进行远程实时监 控.成功解决了热处理质量不稳定难题,为焊接新钻杆提供了可靠保证. 3.学位论文 杨宇 基于嵌入式Web服务器的热处理远程监控系统研究 2006 热处理是奥贝球铁(ADI)生产的关键步骤，热处理过程中温度、时间等工艺参数
22、的变化对产品各项性能指标都有直接的影响。传统热处理监控系统大 都以信息孤岛的形式存在，与外界缺少信息数据交换。 本文从热处理远程监控系统的设计目标出发，分析了ADI热处理工艺过程，并针对ADI热处 理工艺要求提出了热处理远程监控系统设计的技术指标。提出了两种系统解决方案，并对两种方案进行了比较。按照选定方案的设计，将热处理远程监 控系统分为温度控制子系统、PLC控制子系统和嵌入式Web服务器子系统三部分，并分别介绍。 本文以嵌入式Web服务器的设计和实现为主要研究内 容。硬件上采用基于ARM7TDMI内核的S3C44BOX作为核心处理器，外部扩展Flash、SDRAM、串行通信接口及以太网接口
23、。Flash用作Bootloader、 uClinux内核及文件系统的存放，SDRAM用作运行及数据存储空间，串行通信口用作和PLC通信，以太网接口用于提供远程Internet接入。 软件上 ，采用U-Boot作为系统Bootloader，在对Bootloader结构进行分析后将U-Boot移植到嵌入式Web服务器。选用uClinux作为操作系统，在分析其特性后给 出了移植uClinux到本系统的方法。同时，本文还介绍了一种基于网络的交叉编译环境构建方法。 本文对uClinux上的Web服务器的构建进行了研究 ，采用Boa和CGI的方式构建嵌入式Web服务器。对Boa及CGI原理进行了简要介绍
24、。并给出了通过修改Boa源代码实现多用户认证的方法。 对于热处 理远程监控系统的具体实现，本文给出了静态页面、CGI程序及串口通信程序之间的调用关系，并且对CGI程序和串口通信程序的实现作了分析。 4.会议论文 段晓杰.王宝珠.潘洪刚 基于虚拟仪器技术的热处理过程监控系统的设计 2005 本文主要介绍了利用虚拟仪器技术,在图形化编程语言LabVIEW环境下设计出软氮化连续炉监控系统.相对于传统的热处理监控仪表,该监控系统具有 参数调节方便、自动化程度高、稳定性好、易实现、成本低等优点. 5.期刊论文 段晓杰.王宝珠.潘洪刚.Duan Xiaojie.Wang Baozhu.Pan Hongga
25、ng 基于虚拟仪器技术的热处理过程监 控系统的设计 -金属热处理2005,30(z1) 本文主要介绍了利用虚拟仪器技术,在图形化编程语言LabVIEW环境下设计出软氮化连续炉监控系统.相对于传统的热处理监控仪表,该监控系统具有 参数调节方便、自动化程度高、稳定性好、易实现、成本低等优点. 6.期刊论文 刘光磊.党峰君.孟磊 石油钻杆热处理监控系统的研究与应用 -仪器仪表用户2004,11(5) 本系统是采用PLC和组态工控软件研制出的温度PLC闭环控制系统,设计集过程控制与工况监控为一体,实现了精确的温度控制. 7.期刊论文 刘光磊.党峰君.孟磊.王鑫 石油钻杆热处理监控系统的研究与应用 -仪
26、器仪表标准化与计量2004(3) 本系统是采用PLC和组态工控软件研制出的温度PLC闭环控制系统,设计集过程控制与工况监控为一体,实现了精确的温度控制. 8.期刊论文 文红.王玉芬.WEN Hong.WANG Yu-fen 基于RS485总线的热处理加热炉群监控系统 -机电工程 2006,23(9) 介绍了热处理加热炉群监控系统的设计,主要包括整个控制系统的组成结构、主站的设计、从站的设计、软件设计、人机界面的设计和系统实现的功 能.详细介绍了RS485总线和MCGS组态软件的使用. 9.期刊论文 汤浩.师明辉 热处理车间简易现场总线型监控系统 -金属热处理2003,28(4) 由于热处理车间现场对仪表显示及控制精度要求越来越高,因此选用AI人工智能工业调节器(简称AI仪表)对热处理炉控制仪表进行改造,保留电子电 位差计作为现场记录,供操作工参考,而通过AI仪表的通讯功能构成基于现场总线系统的集中监控及记录系统. 10.期刊论文 胡赫尘.盛苏.陈辉明.赵荣祥 触摸屏与PLC组成的钢丝热处理监控系统 -电工技术杂志2003(1) 基于触摸屏和PLC的监控系统,在中小型控制系统中有很好的应用.以一个工程应用为例,详细描述了触摸屏画面与PLC软件的设计. 本文链接：http:/ 下载时间：2009年12月29日