论新一代工业控制器在无人车间的应用

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[摘 要]以安卓系统为基础的设备作为新一代的人机界面，通过远程将控制代码及工艺参数发送到注塑机，实现一对多的控制，削减专业控制器，从而达到降低成本，实现在无人注塑车间的大规模应用。

[关键词]注塑机 安卓系统 无人车间

中图分类号：TF138 文献标识码：TF 文章编号：1009914X（2013）34052901

作为传统的劳动力密集型制造行业，在劳动力价格和物料价格上涨的双重经济压力下，注塑行业已经越来越难适应原始的粗放型生产。无人车间的推广是解决此困境的一个方案。在这种情况下，通过无人车间的统筹管理，如何将时下流行的IT新技术如安卓系统与传统的工控技术相结合，降低企业的运营成本，是本文的命题。

安卓系统特点突出，灵活易用。它在界面开发中，应用构成、布局管理、以及其生命周期中都体现了非常大的优势。安卓手机支持WIFI、3G、WAP、蓝牙等多种方式，轻松接入移动互联网，已成为重要的融合应用终端。利用安卓系统的成熟技术，可以在几乎任何硬件平台运行，实现华丽界面和轻松操作的体验。安卓终端普遍具备触摸屏、高级图形显示和上网功能，比苹果等其他智能手机平台更强调搜索功能，用户能够用安卓系统查看电子邮件、搜索网址和观看视频节目等，应用非常广泛，是一种融入全部Web应用的强大平台。可以说，安卓系统的个性化和融合应用，跟上了移动互联网迅猛发展的潮流，两者将相辅相成，携手并进。

设想一种新的工业控制器，人机界面基于安卓系统，界面友好，操作方便，装载各种丰富的工业控制软体应用及分析优化控件进行注塑机控制；同时，由于安卓系统的开放性，可以提供多样化的协议与接口，便于注塑机与其他设备的通讯，例如工业总线，RS232/485的串行通讯以及以太网等，因此包括各种注塑机辅机，也将包含在无人车间的控制系统内，同步控制。

该工业控制器的内存中提供RAM/ROM存储，将注塑机的固定属性如机器参数，包括螺杆长度及长径比、开合模机械行程与线性对比表、顶针行程、油泵的压力/流量线性表等都储存在ROM中；将不同模具的工艺参数存储在RAM中，包括开合模，注射，储料，顶针等动作的压力/流量，各动作的时间等。RAM中的工艺参数可以根据需要随时调用，方便生产的管理。

最后，该工业控制器提供标准的控制模块和通用注塑机动作按键板，包括模拟量输入/输出模块，数字量输入/输出模块，温度控制模块等，从而实现对注塑机的控制。

系统框图如图1无人车间结构图所示：

基于安卓系统的工业控制器在无人车间的控制方法如下步骤：

1、以安卓的面板或者安卓智能手机为载体，安装注塑机控制软件，作为人机界面。

2、通过WIFI或者3G远程控制，将人机界面与服务器或者注塑机直接连接。

3、从人机界面中直接发出指令或者通过服务器发出指令，操纵注塑机控制器读取ROM和RAM中存储的内容，通过控制模块驱动注塑机各电气，液压部件动作和生产。

4、人机界面对辅机的控制。

5、注塑机反馈信息回服务器或者人机界面中。

依上所述，本案例中，采用安卓系统控制器的优点在于，无人车间内小型注塑机功能单一，完全可以通过安卓智能手机和安卓系统的平板电脑，进行一对多注塑机的控制。注塑机可以只配置增加了RAM/ROM内存的通用控制模块，而不需要购买价格昂贵的专用注塑机控制器。通过RAM中模具工艺参数的调用和按键板的配合即可实现注塑机的日常生产，大大降低了注塑机的成本，无形之中使无人车间的概念更加容易为客户所接受。同时，由于安卓系统采用了开源的软体设计模式，因此，能够在短时间内实现某些特定功能，而不需要由专门的编程环境来开发，大大降低了软体部份的开发成本。最后，安卓系统是目前手机市场上的主流系统，因此，客户的认知度相当高，对品牌的接受程度和心理期望也将提高，便于总结经验，获取科学依据，不断改进完善，为进一步的推广创造条件。

该案例中，也有一定的风险因素存在，例如：

1、注塑机与手机或平板进行通讯以及通讯的协议能否保持实时性。

2、手机或者平板控制的距离与容量的极限。

3、如何增加用户的体验。

这些都是值得在未来探索和研究的方向。

参考文献

[1] 李培林. 安卓系统的应用及发展趋势展望[J] 计算机光盘软件与应用2012年第18期

[2] 池保忠. 三菱PLC在无人车间的应用[J] 科技经济市场2006年第12期