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摘 要：劳动力成本的逐年提高和以及对电梯产能新的要求，电梯生产制造企业的自动化、智能化生产问题亟待解决。本文研发了一套电梯厅门生产线系统，成功地实现了电梯厅门的物料自动输送、机器人自动装配、机器人自动装箱、自动拍照、自动下线等功能。同时开发了上位监控管理系统，该系统实现了电梯厅门生产线的数字化和信息化管理，为企业实施数字化车间和智能化工厂建设奠定了基础。该电梯厅门生产线系统运行稳定、可靠、自动化与信息化集成度高，为企业节约了劳动力成本，同时提高了劳动生产率。
关键词：电梯厅门 自动化生产 上位监控管理 Kingview
一、引 言
电梯作为建筑物内的主要运输工具，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。不断增长的劳动力成本和以及对电梯产能的新的要求，电梯制造的自动化、智能化问题亟待解决。本文根据电梯厅门装配、包装装箱等的工艺和技术要求，研发了一套电梯厅门生产线系统，该系统运行稳定、可靠，极大地提高了电梯厅门生产制造的自动水平和生产效率，同时降低了工人的劳动强度。在该生产线系统中开发了上位监控管理系统，实现了电梯厅门生产的数字化和信息化，为企业实施数字化车间和智能化工厂建设奠定了基础。
二、电梯厅门生产线系统简介
1.生产对象。常见的电梯分为直梯和扶梯两种。每部直梯的轿厢至少有一套轿门，便于乘坐人员或货物等进出。同时为了保证乘坐人的人身安全，在建筑物的电梯停靠的每一楼层，都要求强制安装具备相关安全等级要求的电梯厅门。在人员出入时，厅门和轿门同时打开或关闭，厅门的外观如图2.1所示。
2.生产系统组成结构。
本生产系统的组成结构如图2.2所示。
本生产系统装配单元主要完成厅门门板自动进料、厅门门板自动涂胶、厅门加强筋自动上料、机器人厅门加强筋自动装配等功能；装箱单元主要完成厅门的定位、包装箱自动上线定位、厅门机械手自动装箱功能；供箱、封箱及下线单元主要完成发运箱人工钉箱、发运箱的自动上线、成品箱的自动拍照、人工成品箱封盖及自动下线功能。其外观如图2.3所示。
下位PLC控制子系统，其主要功能是根据电梯厅门的生产工艺要求，完成生产线传感器的信息采集与各执行器的动作控制。
上位监控管理子系統中，电子信息显示单元用于实时显示生产线当前的生产信息，包括产品订单号、计划产量、当前产量、额定生产节拍、实时生产节拍等信息。
上位监控管理单元为本生产线系统的核心生产管理单元，主要完成与企业ERP对接，实现订单式生产；同时还具备生产设备健康状态管理、智能故障诊断、生产调度、生产报表管理等功能。
三、上位监控管理系统设计与开发
1.上位监控管理系统结构。
本生产线上位监控管理系统组成结构如图3.1所示。
2.上位监控管理系统开发。组态是使用软件工具来整合计算机硬件和软件等资源，通过使计算机按照既定的任务进行执行，从而完成工业控制的需求。“组态”的概念来源于英文词汇Configuration，伴随着分布式/分散式控制系统（Distributed Control System）的发展，备受自动化领域工程师的青睐。组态软件区别于传统HMI（Human Machine Interface，人机接口）的概念，不仅可以提供丰富的人机接口，同时可面向对系统设备的监视控制及数据采集（SCADA，Supervisory Control and Data Acquisition），经常作为上位系统完成对控制器的监控层一级的管理。组态软件具有丰富的软件与硬件接口，可以很可靠的运用工业计算机作为平台，与多种输入输出硬件控制设备或多类型功能模块连接。
本文开发的“电梯厅门生产线系统”选用了北京亚控科技的组态王Kingview软件作为上位监控管理系统开发平台。该软件开发平台作为国内发展较早功能较全面的工控软件，具备丰富的硬件设备接口与强大的数据库功能，其整体结构如图3.2所示。
2.1设备通讯建立。在进行组态软件开发之前，首先要完成上位工业控制计算机与下位控制单元中的控制器（PLC）建立设备通讯，这样才能完成对下位系统的监控和管理。
本生产线下位PLC选用了三套日本OMRON公司的CJ系列PLC，采用工业局域网组网，下位子系统中还选用部分采用RS-485通讯的设备。Kingview组态软件具备专用驱动接口模块，可以方便建立上下位的通讯链接。通讯建立过程如图3.3所示。
2.2图形界面设计。图形界面直接面向用户为管理的最高一层，其包括了信息交互对话框、选择按钮、提示文本、动画演示、趋势图等一系列元素。本文上位监控管理系统主要包含了“动态实时监控”、“数据查询”，“设备生产维护”、“系统配置”等功能，开发完成的主功能界面如图3.4所示：
系统的登录界面配置有不同等级用户登录管理信息对话框，只有授权用户方可进入上位管理系统，不同等级用户可查看不同管理内容，如图3.5所示。
登录完成后即可进入主界面，在主界面设计了整条生产线的启动、停止、急停按钮；各下位PLC控制单元运行状态指示灯；同时可显示生产信息、运行时间与操作者信息等，还设计了监控管理系统各子系统与外链接程序对应的按钮。本监控管理系统其他主要界面有：LED电子看板信息管理界面、装箱成品自动拍照管理界面、设备维护界面等，如图3.6所示。
在上位管理系统中，还设计了“动态实时监控”功能，即利用上位监控系统中的动画与下位PLC的相关信息实时匹配，可远程完成对本生产线的物流及各单机状态进行监视，便于直观了解本生产线工作状态、产量、设备健康状况等信息。其相关界面如图3.6和图3.7所示。
2.3报表管理。数据报表可用来反映产品生产过程中相关的信息、状态等，同时也是对数据记录的一种表现形式，也是在自动化生产过程中实现信息化的重要基础。数据报表不但可以对生产状态进行实时反映，也可以完成历史信息查询、数据统计分析，实现管理人员对生产信息的准确了解与监控，从而对生产进行指导。
Kingview具备报表系统插件，用户可以根据需求完成各种报表的组态。同时该软件涵盖了强大的报表命令语言，可以完成复杂运算、数据传递、统计整合、报表输出等。不但能够生成实时报表，也可以完成历史报表存储。本系统的部分报表管理界面如图3.8所示。
四、结语
不断增长的劳动力成本和以及对电梯产能的新的要求，电梯制造的自动化、智能化问题亟待解决。本文研发了一套电梯厅门生产线系统，成功地实现了电梯厅门的物料自动输送、机器人自动装配、机器人自动装箱、自动拍照、自动下线等功能。同时开发了上位监控管理系统，该系统实现了电梯厅门生产线的数字化和信息化管理，为企业实施数字化车间和智能化工厂建设奠定了基础。该电梯厅门生产线系统运行稳定、可靠、自动化与信息化集成度高，为企业节约了劳动力成本，同时提高了劳动生产率。
参考文献：
[1]潘伟杰. 我国电梯行业的现状及发展趋势分析[J]. 冶金丛刊， 2016（4）：93-94.
[2]陈均云， 汪林飞， 卢怀玉. 组态软件下的中央空调监控系统研发机制探讨[J]. 科技展望， 2016， 26（16）.
[3]陈天炎. 基于 Kingview 的 MPS 组态监控系统设计[J].闽江学院学报， 2012.
[4]谢云敏. 基于Kingview 的小水电站监控系统的设计与实现[J].中国农村水利水电， 2006.
[5]李红萍. 基于Kingview的S7-300 PLC监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置， 2013.
关键词：电梯厅门 自动化生产 上位监控管理 Kingview
一、引 言
电梯作为建筑物内的主要运输工具，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。不断增长的劳动力成本和以及对电梯产能的新的要求，电梯制造的自动化、智能化问题亟待解决。本文根据电梯厅门装配、包装装箱等的工艺和技术要求，研发了一套电梯厅门生产线系统，该系统运行稳定、可靠，极大地提高了电梯厅门生产制造的自动水平和生产效率，同时降低了工人的劳动强度。在该生产线系统中开发了上位监控管理系统，实现了电梯厅门生产的数字化和信息化，为企业实施数字化车间和智能化工厂建设奠定了基础。
二、电梯厅门生产线系统简介
1.生产对象。常见的电梯分为直梯和扶梯两种。每部直梯的轿厢至少有一套轿门，便于乘坐人员或货物等进出。同时为了保证乘坐人的人身安全，在建筑物的电梯停靠的每一楼层，都要求强制安装具备相关安全等级要求的电梯厅门。在人员出入时，厅门和轿门同时打开或关闭，厅门的外观如图2.1所示。
2.生产系统组成结构。
本生产系统的组成结构如图2.2所示。
本生产系统装配单元主要完成厅门门板自动进料、厅门门板自动涂胶、厅门加强筋自动上料、机器人厅门加强筋自动装配等功能；装箱单元主要完成厅门的定位、包装箱自动上线定位、厅门机械手自动装箱功能；供箱、封箱及下线单元主要完成发运箱人工钉箱、发运箱的自动上线、成品箱的自动拍照、人工成品箱封盖及自动下线功能。其外观如图2.3所示。
下位PLC控制子系统，其主要功能是根据电梯厅门的生产工艺要求，完成生产线传感器的信息采集与各执行器的动作控制。
上位监控管理子系統中，电子信息显示单元用于实时显示生产线当前的生产信息，包括产品订单号、计划产量、当前产量、额定生产节拍、实时生产节拍等信息。
上位监控管理单元为本生产线系统的核心生产管理单元，主要完成与企业ERP对接，实现订单式生产；同时还具备生产设备健康状态管理、智能故障诊断、生产调度、生产报表管理等功能。
三、上位监控管理系统设计与开发
1.上位监控管理系统结构。
本生产线上位监控管理系统组成结构如图3.1所示。
2.上位监控管理系统开发。组态是使用软件工具来整合计算机硬件和软件等资源，通过使计算机按照既定的任务进行执行，从而完成工业控制的需求。“组态”的概念来源于英文词汇Configuration，伴随着分布式/分散式控制系统（Distributed Control System）的发展，备受自动化领域工程师的青睐。组态软件区别于传统HMI（Human Machine Interface，人机接口）的概念，不仅可以提供丰富的人机接口，同时可面向对系统设备的监视控制及数据采集（SCADA，Supervisory Control and Data Acquisition），经常作为上位系统完成对控制器的监控层一级的管理。组态软件具有丰富的软件与硬件接口，可以很可靠的运用工业计算机作为平台，与多种输入输出硬件控制设备或多类型功能模块连接。
本文开发的“电梯厅门生产线系统”选用了北京亚控科技的组态王Kingview软件作为上位监控管理系统开发平台。该软件开发平台作为国内发展较早功能较全面的工控软件，具备丰富的硬件设备接口与强大的数据库功能，其整体结构如图3.2所示。
2.1设备通讯建立。在进行组态软件开发之前，首先要完成上位工业控制计算机与下位控制单元中的控制器（PLC）建立设备通讯，这样才能完成对下位系统的监控和管理。
本生产线下位PLC选用了三套日本OMRON公司的CJ系列PLC，采用工业局域网组网，下位子系统中还选用部分采用RS-485通讯的设备。Kingview组态软件具备专用驱动接口模块，可以方便建立上下位的通讯链接。通讯建立过程如图3.3所示。
2.2图形界面设计。图形界面直接面向用户为管理的最高一层，其包括了信息交互对话框、选择按钮、提示文本、动画演示、趋势图等一系列元素。本文上位监控管理系统主要包含了“动态实时监控”、“数据查询”，“设备生产维护”、“系统配置”等功能，开发完成的主功能界面如图3.4所示：
系统的登录界面配置有不同等级用户登录管理信息对话框，只有授权用户方可进入上位管理系统，不同等级用户可查看不同管理内容，如图3.5所示。
登录完成后即可进入主界面，在主界面设计了整条生产线的启动、停止、急停按钮；各下位PLC控制单元运行状态指示灯；同时可显示生产信息、运行时间与操作者信息等，还设计了监控管理系统各子系统与外链接程序对应的按钮。本监控管理系统其他主要界面有：LED电子看板信息管理界面、装箱成品自动拍照管理界面、设备维护界面等，如图3.6所示。
在上位管理系统中，还设计了“动态实时监控”功能，即利用上位监控系统中的动画与下位PLC的相关信息实时匹配，可远程完成对本生产线的物流及各单机状态进行监视，便于直观了解本生产线工作状态、产量、设备健康状况等信息。其相关界面如图3.6和图3.7所示。
2.3报表管理。数据报表可用来反映产品生产过程中相关的信息、状态等，同时也是对数据记录的一种表现形式，也是在自动化生产过程中实现信息化的重要基础。数据报表不但可以对生产状态进行实时反映，也可以完成历史信息查询、数据统计分析，实现管理人员对生产信息的准确了解与监控，从而对生产进行指导。
Kingview具备报表系统插件，用户可以根据需求完成各种报表的组态。同时该软件涵盖了强大的报表命令语言，可以完成复杂运算、数据传递、统计整合、报表输出等。不但能够生成实时报表，也可以完成历史报表存储。本系统的部分报表管理界面如图3.8所示。
四、结语
不断增长的劳动力成本和以及对电梯产能的新的要求，电梯制造的自动化、智能化问题亟待解决。本文研发了一套电梯厅门生产线系统，成功地实现了电梯厅门的物料自动输送、机器人自动装配、机器人自动装箱、自动拍照、自动下线等功能。同时开发了上位监控管理系统，该系统实现了电梯厅门生产线的数字化和信息化管理，为企业实施数字化车间和智能化工厂建设奠定了基础。该电梯厅门生产线系统运行稳定、可靠、自动化与信息化集成度高，为企业节约了劳动力成本，同时提高了劳动生产率。
参考文献：
[1]潘伟杰. 我国电梯行业的现状及发展趋势分析[J]. 冶金丛刊， 2016（4）：93-94.
[2]陈均云， 汪林飞， 卢怀玉. 组态软件下的中央空调监控系统研发机制探讨[J]. 科技展望， 2016， 26（16）.
[3]陈天炎. 基于 Kingview 的 MPS 组态监控系统设计[J].闽江学院学报， 2012.
[4]谢云敏. 基于Kingview 的小水电站监控系统的设计与实现[J].中国农村水利水电， 2006.
[5]李红萍. 基于Kingview的S7-300 PLC监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置， 2013.