CHEN Liang
渊Shashi Steel Pipe Branch Company, Sinopec Petroleum Machinery Co., Ltd., Jingzhou 434001, Hubei, China冤
Abstract: In order to promote the application of manufacturing execution system(MES) in welded pipe production line, the technology and experience of MES control layer design and debugging in longitudinal welded pipe production line are summarized. The MES control layer automation integrated network architecture design and the single process control system network expansion function upgrade scheme were introduced, and the KEPWEARE6.0 software about PLC drive component, data item configuration and communication diagnosis method of each process were expounded. The actual application of the production line showed that MES control layer equipment could realize automatic real-time acquisition and storage of equipment status, process parameters and quality data of longitudinal welded pipe production line, and provided data support for the traceability of pipe quality and the later process optimization analysis method of steel pipe manufacturing enterprises. Key words: longitudinal welded pipe production line; manufacturing execution system; automatic integration
第 42 卷 第 4 期 2019 年 4 月
经验交流
焊管 WELDED PIPE AND TUBE
Vol.42 No.4 Apr. 2019
直缝焊管生产线 MES 控制层设备 自动化集成设计
陈亮
渊中国石化石油机械股份有限公司沙市钢管分公司袁 湖北 荆州 434001冤
摘 要：为了促进 MES 在焊管生产线的应用袁 总结了直缝焊管生产线 MES 控制层设计及调试方面
的技术和经验遥 首先对 MES 控制层自动化集成网络架构设计和单个工序控制系统网络扩展功能升
级方案进行了介绍袁 同时阐述了 KEPWARE6.0 软件关于各工序 PLC 驱动组建尧 数据项配置以及通
信诊断的方法遥 生产线实际应用表明袁 MES 控制层设备可实现直缝焊管生产线设备状态尧 工艺参数
及质量数据的全自动实时采集及存储袁 可为钢管制造企业管材质量的可追溯性及后期工艺优化提供
数据支持遥
关键词院 直缝焊管生产线曰 MES曰 自动化集成
中图分类号院 TP274
文献标识码院 B
DOI: 10.19291/ki.1001-3938.2019.4.013
Automatic Integration Design of MES Control Layer Device in Longitudinal Welded Pipe Production Line
渊1冤 通过以太网对生产线各工序的工艺参数 和过程数据实时采集和存储遥 例如袁 焊接工序的 焊丝电流尧 弧压尧 焊接速度袁 水压工序的保压
窑64窑
第4期
陈 亮院 直缝焊管生产线 MES 控制层设备自动化集成设计
值尧 保压时间及保压曲线等数据的采集和存储遥 渊2冤 在管理执行层需要生成钢管质量分析数
据时袁 控制层提供与质量有关的过程数据给执行 层遥 例如袁 某根钢管水压最大值尧 保压时间尧 焊 接电流值等数据曰 在执行层还可查看控制层水压 工序每根钢管每秒的实际水压值袁 以此判断钢管 水压是否合格遥
渊3冤 控制层在管理执行层开通相关权限后袁 在管理执行层前端电脑可下达相关工艺参数给控 制层袁 再经控制层下载至设备遥 例如袁 直缝焊管 生产线水压机工艺参数袁 可在 MES 管理执行层 电脑上下达袁 通过控制层下载到设备 PLC 中遥
2 MES 控制层的自动化集成网络架构设计
直缝焊管生产线 MES 控制层自动化集成网 络架构设计如图 1 所示遥 其中袁 数据采集服务 器安装了国际数据采集软件 KEPWARE6.0 及用 于数据读取及存储的 C# 可执行应用程序遥 采用 KEPWARE6.0 软件进行各工序 PLC 的 IP 配置尧 具体工艺数据变量地址的配置以及相关数据的 实时采集遥 数据采集服务器的 C# 可执行应用程 序 可 以 按 照 相 关 工 序 开 始/结 束 采 集 触 发 信 号 尧 启动/结束相关工序的数据采集和存储遥 开始/结 束采集触发信号来自于现场的传感器或 PLC 端 添加的 MES 接口程序相关点遥 另外袁 图 1 中每 个工控 PLC 交换机最多可以连接 4 个工序 PLC袁 工控 PLC 交换机首尾相连形成环网进入控制网 交换机遥 网闸的功能是从物理上隔离尧 阻断具
1 直缝焊管生产线 MES 控制层功能简介
国内某钢管公司 2017要2018 年进行制造执 行 系 统 渊 manufacturing execution system袁 MES冤 建袁 MES 分为 MES 管理执行层和 MES 设备控 制层遥 其中 MES 设备控制层的设计及调试由分
公司技术中心完成袁 在直缝焊管生产线投入使用 近 10 个月袁 运行稳定遥 该钢管公司根据自身需 求袁 其 MES 设备控制层主要实现以下功能院