制丝电控系统虚拟工程师站应用研究

1、    制丝电控系统虚拟工程师站应用研究    摘要：本文針对卷烟厂传统制丝电控系统工程师站存在的问题，通过对制丝网络架构改善优化，以中控虚拟化系统为基础，利用虚拟化技术构建虚拟工程师站。关键词：制丝电控系统；工程师站；虚拟化1 绪论制丝工艺流程主要包括备料配叶、片烟预处理、制叶丝、烟梗预处理、制梗丝、混丝加香、贮丝喂丝、香糖料调配等工段。目前国内制丝电控系统主要以profinet技术为核心的三层网络架构，即设备控制层，集中监控层，生产管理层。工程师站，主要是工业过程控制中调试和诊断工程项目，监控和完善项目程序。制丝电控系统的工程师站主要是对各工段的硬件

2、组态，对各主机设备及辅联设备的控制进行plc控制程序和hmi（人机界面）过程监控的项目编写、调试、故障诊断，对现场各种网络进行配置、诊断维护。2 传统制丝工程师站存在的问题2.1 系统兼容性不好传统制丝工程站为pc机或移动手提电脑，需要在每台工程师站上安装所需的工程软件程序，如用于西门子plc编程和监控管理的setp7和wincc，一些单机设备的hmi（配置的intouch监控管理软件）等，不同厂家的工程软件存在着系统兼容性问题，即使相同的工程软件，不同的版本也存在着兼容性问题。特别是对于一些利旧设备，由于使用年限已久，配套的工程项目和软件只能在旧的操作系统上运行。这样车间需配置几台专用的工程

3、站，分别安装配置不同的工程应用软件。2.2 项目程序和数据难于高效存储备份制丝电控系统的各个工段和单机设备都有独立的plc和hmi触摸屏，相应的plc项目程序和触摸屏的项目和数据也分散保存在各工程师站上，不能很好地进行集中存储及备份。2.3 工程师站的维护管理困难对于工程师站如果所有的维护人员都可以随时使用和修改，存在项目程序和数据的不统一，也容易造成误操作，甚至造成项目的丢失；如果指定专人管理，出现问题时，故障只能被动地等待专人来处理。因此维护响应能力的不足，直接导致了响应能力的降低，带来工作维护效率低下。3 制丝虚拟工程师站的基础架构3.1 管理信息网络与自动化控制网络的两网融合制丝电控系

4、统网络拓扑图对传统三层网络结构进行改善优化，设备控制层与生产管理层设置不同的网段，通过物理隔绝，保证各层之间的功能独立，同时减少整个设备控制网络的负荷。将底层设备控制网、集中监控网、生产管理网实现了在网络层的统一，通过tcp/ip协议使最上层网络可直接访问和诊断到最低层的i/0设备，简化了网络维护和配置；对交换机设置ip后，就可实现网络诊断等功能，无需进行复杂的网络配置（如vlan设置），使得维修方便快捷。3.2 车间无线网络的延伸在已有的管理控制网的有线终端进行无线wifi网络的扩展，既不用不改动现有的系统网络整体结构，而且可为制丝线局部工艺流程和设备的变动提供可扩展的技术平台；同时为虚拟工

5、程师站的维护提供无线网络接入口，方便工程师远程诊断、调试和检修。3.3 制丝中控系统的虚拟化操作系统制丝线中控系统硬件平台采用4台x3850 系列服务器组成硬件资源池，配置两台互为冗余的光纤交换机，一套磁盘阵列，每台实体服务器上安装配置 vmware vsphere 5.5虚拟化操作系统。vmware esx server将服务器硬件与虚拟机，以及虚拟机之间进行相互隔离，每个虚拟机等同于传统的单台物理服务器，提高了系统的资源利用率，实现了中控系统的虚拟架构的整合。vmware view 桌面虚拟化方案构建于 vmware vsphere 5之上，使得工程师站可通过采用虚拟化技术和远程桌面技术实

6、现。4 制丝虚拟工程师站的应用虚拟工程师站基于管理信息网络与自动化控制网络的两网融合，无线wifi延伸提供了一个随时随地的网络接入，并以为中控虚拟化操作系统为基础，利用虚拟化技术应用部署，对于不兼容的工程软件分别安装在不同的虚拟工程师站，对于利旧设备可以方便安装在原操作系统上。操作时采用云桌面技术进行统一操作，设立不同等级的维护人员使用权限，很好解决了系统兼容性和工程师站管理问题。同时，将项目程序和数据拷贝到虚拟网络共享位置，在虚拟存储上建立多个文件夹分别存放不同类型的程序，设立不同的访问和操作权限。虚拟工程师站可方便地实现跨网络的项目修改下载、远程或移动诊断维护等，使维护人员可以更快速、方便地诊断异常状态，及时发现故障苗头并提前处理，提高故障解决效率。5 结语制丝电控系统的虚拟工程师站应用研究是对智能装备、智能产线、智能车间的积极探索，充分利用自动控制和信息网络技术、云计算的虚拟化技术和工具，是对车间电控系统工程师站诊断维护模式的创新应用研究。参考文献：1张学亮，陈金勇.基于vmware软件的虚拟环境及虚拟网络j.计算机与网络，2014（03）：8991.2万永华，张淑华