PLC - Product Line Control

1. PLC - Product Line Control

2. Hlavní body prezentace • Popis a možnosti systému PLC • Činnost a topologie systému PLC • WWW rozhraní PLC • Konfigurace systému • Kontakt na dodavatele

3. 1. Popis systému Systém PLC je určen pro řízení výrobní linky podle dat přijmutých od zadavatele. Systém sleduje správnou sekvenci výrobků na výrobní lince, definuje technologické údaje pro jednotlivá pracoviště a sleduje správné provádění technologických operací během výroby. Systém je tvořen jednotlivými softwarovými moduly, které pracují na unixové platformě na lokální počítačové síti. Veškerá technologická data jsou archivována v souladu s požadavky norem ISO 9000.

4. Možnosti systému PLC • Příjem konfiguračních dat • Předávání technologických dat na jednotlivá pracoviště • Kontrola sekvence výroby v reálném čase • Kontrola montáže správných dílů v reálném čase • Kontrola kompletace výrobku v reálném čase • Kontrola technologických dat výroby v reálném čase • Evidence sériových čísel montovaných dílů • Testování elektrických obvodů • Výstupní kontrola výrobku • Záznamy technologických oprav • Zpětné vyhledávání • Přehledy o počtech výrobků dle jejich konfigurace v časovém období • Archivace dat v souladu s normami ISO 9000 • Spolupráce s externími systémy

5. 1.1 Softwarové moduly • Komunikační jádro • P-MON Interface • Start montáže • Kontrola kabeláže • Archivace dat momentového utahování • Kontrola správnosti montovaných dílů • Ukončení montáže • Sekvenční vychystávání • SQL Server • Archivace dat • Archivace dat externích systémů

6. Komunikační jádro Komunikační jádro plc_krnld zajišťuje komunikaci s ostatními moduly na výrobní lince a zároveň funguje jako správce technologických a stavových databází. Ostatní moduly mají k těmto databázím přístup pouze prostřednictvím komunikačního jádra. Komunikační jádro také zajišťuje předávání technologických dat dalším technologickým systémům na výrobní lince, jako je výstupní test TSK.

7. P-MON Interface Modul plc_pmon zajišťuje datovou komunikaci s externími informačními systémy zadávání výroby. Převádí datagramy protokolu P-MON na straně FIS na protokol PLC a přijmutá výrobní data předává komunikačnímu jádru k uložení do databází. Tento modul je možné nahradit jiným komunikačním modulem pro příjem konfiguračních dat výrobků.

8. Start montáže Modul plc_stasem zajišťuje to, aby výrobky na výrobní lince byly vyráběny ve správné sekvenci a předešlo se tak chybám při předávání výrobků na konci výrobní linky. Tento modul umožňuje začlenění předem označených výrobků (OutOfSeq) do výrobní sekvence a jejich průchod výrobní linkou. Při startu montáže je výrobek zapsán podle sekvenční databáze (Sequence) do SQL databáze. Sekvence výroby je kontrolována na každém pracovišti, aby se vyloučilo vynechání některého výrobku.

9. Kontrola kabeláže Modul plc_cable zajišťuje kontrolu správnosti montáže kabelového svazku do konkrétního výrobku. Sleduje i správnou sekvenci výrobků na pracovišti.

10. Archivace dat momentového utahování Modul plc_utah sleduje výsledky momentového utahování důležitých spojů elektrickými utahovačkami. Systém archivuje technologická data, která utahovačky poskytují a kontroluje dosažení předepsaného počtu správně utažených šroubů. Může i evidovat sériová čísla namontovaných dílů. Technologická data předává komunikačnímu jádru a SQL databázi. Modul sleduje i správnou sekvenci výrobků na pracovišti.

11. Kontrola správnosti montovaných dílů Modul plc_part zajišťuje kontrolu správnosti dílů, které jsou do konkrétního výrobku montovány v závislosti na variantě výrobku. Může i evidovat sériová čísla namontovaných dílů. Zároveň sleduje správnou sekvenci výrobků na pracovišti.

12. Ukončení montáže a výstupní kontrola Modul plc_enasem dává po průchodu výrobku posledním pracovištěm pokyn komunikačnímu jádru k jeho vyřazení ze stavové databáze výrobní linky. Zároveň probíhá zpětná kontrola průchodu výrobku všemi pracovišti.

13. Sekvenční vychystávání Na tomto pracovišti probíhá příprava montovaných dílů na palety podle sekvence výrobků na výrobní lince. Pro potřeby sekvenčního vychystávání je nutné sekvenční jádro, které zprostředkovává přístup k databázím a řídí vlastní vychystávání. Vlastní pracoviště vychystávání je vybaveno modulem, který umožňuje obsluze vybírat vychystávané pozice, tisk paletových průvodek a registraci jejich připravenosti. Zároveň přehledně zobrazuje stav vychystanosti dílů pro jednotlivé pozice na výrobní lince.

14. SQL Server Všechna technologická data jsou ukládána do SQL databáze pro centrální bezpečné uložení, snadné vyhledávání a archivaci. Jako SQL server je použit server MySQL. Data jsou uložena ve dvou tabulkách v rámci jedné databáze. V konfigurační tabulce je uložena specifikace jednotlivých výrobků s časem vstupu výrobku na výrobní linku. V tabulce operací jsou uloženy záznamy o jednotlivých operacích provedených na výrobku včetně výstupního záznamu, který vzniká při vyřazení výrobku z linky a zpětné kontrole všech pracovních pozic.

15. - struktura tabulek

16. - struktura tabulek

17. Archivace dat Modul plc_arch provádí výběr a ukládání dat z SQL databáze do souborů *.paf (Plc Archive File) pro jejich vypalování na nepřepisovatelná media (CD-R disky). Textové soubory *.paf lze využít i k importu dat do dalších systémů.

18. Archivace dat externích systémů Modul plc_tsk_arch převádí data z datových souborů externích systémů (např. TSK) do SQL databáze PLC, odkud jsou pak společně archivována modulem plc_arch. Tento import probíhá dávkově vždy po uvolnění datových souborů jejich vlastníkem.

19. Komunikace mezi jednotlivými moduly Komunikace jednotlivých modulů s komunikačním jádrem probíhá vlastním komunikačním protokolem PLC, který je postaven na vysoce bezpečné soketové komunikaci TCP/IP. Díky této technologii není komunikace omezena pouze na LAN sítě, ale umožňuje propojení i několika závodů po celém světě. Pro komunikaci s SQL serverem je použito rovněž transportní vrstvy TCP/IP.

20. 2. Činnost a topologie systému PLC Vstupní data z informačního systému zadavatele jsou přijímána převodním modulem plc_pmon a zasílána komunikačnímu jádru plc_krnld. Komunikační jádro data ukládá do sekvenčních a stavových databází. Podle přicházejících požadavků klientů PLC (jednotlivá pracoviště na výrobní lince) tyto databáze průběžně udržuje v aktuálním stavu a odesílá klientům požadovaná data. Zároveň odesílá data řídícímu jádru pro sekvenční vychystávání.

21. - činnost a topologie systému PLC Všechna technologická data, která vznikají na jednotlivých pracovištích jsou ukládána do SQL databáze a pro jejich větší zabezpečení také do lokálních datových souborů. Z SQL databáze jsou data nakonec archivována a vypalována na CD-R disky. Archivovaná data nadále zůstávají v databázi pro jejich snadné a rychlé vyhledávání.

22. PPS Souborová komunikace s TSK IPX/SPX TSK IPX/SPX Výsledky testování TSK WWW klient 1 WWW klient n P-MON IPX/SPX Protokolový převodník, např. plc_pmon TA: plc_tsk_arch 01:00 + [plc_utah_arch] jit.cfg PLC WWW server plc_krnld Komunikační jádro Stavová a sekvenční databáze SQL – TCP/IP SQL server SQL database: table product table productcfg SQL – TCP/IP PLC S1: plc_stasem Start montáže a kontrola sekvence SQL – TCP/IP A1: plc_arch Ne, 08:30 PLC SQL – TCP/IP PLC K1: plc_cable Kontrola kabeláže plc_confirm_arch KO: plc_part Kontrola kombipřístrojů soubory *.paf T1: plc_utah Kontrola momentového utahování - Pedál T2: plc_utah Kontrola momentového utahování - Sloupek T3, T4: plc_utah Kontrola momentového utahování - Airbag CD-ROM Archiv PLC - Schéma toku dat

23. Průchod výrobku linkou Data from the orderer (VW) 1. Start of assembly 6. TSK test 7. Output check 5. Combi check 4. Tightening of airbag 3. Cabling check 2. Tightenings of pedal UTAH Airbag UTAH Airbag UTAH Airbag Cabling check Cabling check Cabling check UTAH Pedal UTAH Pedal UTAH Pedal Start of assembly Start of assembly Start of assembly SQL server Control kernel Control kernel Control kernel Škoda (VW) Combi check Combi check Combi check TSK TSK TSK Output check Output check Otput check

24. Pracoviště zahájení montáže Na tomto pracovišti naskenuje obsluha každý výlep výrobku vždy při zahájení jeho montáže. Nejprve je zkontrolována výrobní sekvence a potom provedeny záznamy o zahájení montáže do stavové databáze linky. V případě chybné sekvence je tato chyba zobrazena na obrazovce. Chyba se odstraní načtením výrobního čísla správného výrobku. Pokud se jedná o výrobek vyráběný mimo sekvenci, pak je po načtení jeho čísla zařazen do sekvence právě na místo, kde se nachází. Výrobní linkou musí dále procházet na tomto místě sekvence. Po startu montáže je výrobek zapsán podle sekvenční databáze do SQL databáze (tabulka SQLProductCFGTable).

25. Průchod výrobku startem montáže FTPLCM11 FIS Škoda, a.a.s. COCPETH komunikační jádro COCPETH komunikační jádro SQL server SQL server STASEM start montáže STASEM start montáže STASEM start montáže skener skener výrobek

26. Pracoviště kontroly kabeláže U každého výrobku je potřeba nejprve načíst jeho číslo (příchod výrobku na pracoviště) a potom načíst výrobní číslo kabelového svazku. Při načítání čísla výrobku je opět kontrolována sekvence. Pokud je načteno číslo nesprávného výrobku, je oznámena chyba a je nutno načíst číslo správného výrobku. Stejným způsobem probíhá kontrola kabelového svazku. Přihlášení pracovníka na pracovišti se provádí naskenováním identifikačního čísla na osobní kartě.

27. Průchod výrobku kontrolou kabeláže FTPLCM11 FIS Škoda, a.a.s. COCPETH komunikační jádro COCPETH komunikační jádro SQL server SQL server SQL server Vlastní kontrola kabeláže Kontrola sekvence CABLE kontrola kabeláže CABLE kontrola kabeláže CABLE kontrola kabeláže CABLE kontrola kabeláže skener skener skener kabeláž výrobek

28. Pracoviště kontroly kombipřístroje U každého výrobku je potřeba nejprve načíst jeho číslo (příchod výrobku na pracoviště) a potom načíst typové číslo kombipřístroje. Při načítání čísla výrobku je opět kontrolována sekvence. Pokud je načteno číslo nesprávného výrobku, je oznámena chyba a je nutno načíst číslo správného výrobku. Stejným způsobem probíhá kontrola kombipřístroje. Je možné evidovat i sériová čísla kombipřístrojů. Přihlášení pracovníka na pracovišti se provádí naskenováním identifikačního čísla na osobní kartě.

29. Průchod výrobku kontrolou kombipřístroje FTPLCM11 FIS Škoda, a.a.s. COCPETH komunikační jádro COCPETH komunikační jádro SQL server SQL server SQL server Vlastní kontrola kombipřístroje Kontrola sekvence COMBI kontrola kombi COMBI kontrola kombi COMBI kontrola kombi COMBI kontrola kombi skener skener skener kombipřístroj výrobek

30. Pracoviště sekvenčního vychystávání Na tomto pracovišti je přehledně zobrazen stav vychystanosti dílů pro jednotlivé pozice na výrobní lince. Obsluha načte řídící čárový kód pro vychystání palety zvolené pozice, a tím vytiskne paletovou průvodku. Podle této průvodky vychystá paletu dílů a načte čárový kód paletové průvodky. Tím zařadí paletu mezi připravené. Montážní pracovník na výrobní lince provádí kontrolu správnosti nové palety načtením jejího čárový kódu. Při odebrání dílu z palety je informace odesílána jádru sekvenčního vychystávání, které zajišťuje evidenci zásob vychystaných dílů a informuje o tom vychystávajícího pracovníka.

31. Technologická data výroby výrobku 02138213 • Datum + čas poz io ok data - průběh operací pracovník arch. soubor • Wed Feb 10 00:12:47 1999 S10 1 1 Sekvence OK Svobodova Libuse pa990214.paf • Wed Feb 10 00:15:18 1999 T11 1 6 027.98 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:30 1999 T11 1 6 029.74 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:38 1999 T11 1 6 027.73 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:42 1999 T11 1 6 027.79 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:49 1999 T11 1 6 027.92 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:55 1999 T11 1 6 027.60 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf • Wed Feb 10 00:22:50 1999 K10 1 1 Sekvence OK Kriz Petr pa990214.paf Wed Feb 10 00:22:52 1999 K11 1 1 9902138213 Kriz Petr pa990214.paf • Wed Feb 10 00:38:34 1999 T22 1 2 023.13 0000.0 Kuba Antonin pa990214.paf Wed Feb 10 00:38:37 1999 T22 1 2 023.02 0000.0 Kuba Antonin pa990214.paf • Wed Feb 10 00:43:23 1999 T32 1 4 009.71 0000.0 Lipkova Miloslava pa990214.paf Wed Feb 10 00:43:27 1999 T32 1 4 009.68 0000.0 Lipkova Miloslava pa990214.paf Wed Feb 10 00:43:29 1999 T32 1 4 009.65 0000.0 Lipkova Miloslava pa990214.paf Wed Feb 10 00:43:33 1999 T32 1 4 009.76 0000.0 Lipkova Miloslava pa990214.paf Wed Feb 10 00:45:11 1999 T31 1 2 009.72 0000.0 Vokalova Zlatuse pa990214.paf Wed Feb 10 00:45:18 1999 T31 1 2 009.60 0000.0 Vokalova Zlatuse pa990214.paf • Wed Feb 10 00:55:19 1999 KO0 1 1 Sekvence OK Tajbrova Eva pa990214.paf Wed Feb 10 00:55:28 1999 KO1 1 1 1U1919034C Tajbrova Eva pa990214.paf • Wed Feb 10 01:03:00 1999 TS5 1 0 0; 0; file: statist.41 Testovac_na_TSK pa990214.paf • Thu Feb 11 05:22:18 1999 TA0 0 1 S10 01 01 T10 01 01 T11 06 06 T12 00 00 K10 01 01 K11 01 01 T20 01 01 T21 01 01 T22 02 02 T30 01 01 T31 02 02 T32 04 04 KO0 01 01 KO1 01 01 TS0 01 01 Archivator PLC • Konfigurace výrobku: • Sortová čísla: MO02 DA01 BV04 FG03 GZ06 ZU03 KL06 ZR04 KO02 LW03 LB01 FK03 SH02 ST01 RA03 IT04 0000 SZ01 SW03 0000 0000

32. Příklad záznamu s technologicky nesprávnými daty Wed Feb 10 00:15:18 1999 T11 1 6 027.98 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:25 1999 T11 0 6 027.20 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:28 1999 T11 0 6 021.49 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:30 1999 T11 1 6 029.74 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:38 1999 T11 1 6 027.73 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:42 1999 T11 1 6 027.79 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:49 1999 T11 1 6 027.92 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:15:55 1999 T11 1 6 027.60 0000.0 Vanek Vladislav pa990214.paf Wed Feb 10 00:35:40 1999 T22 0 2 020.24 0000.0 Kuba Antonin pa990214.paf Wed Feb 10 00:35:43 1999 T22 1 2 023.16 0000.0 Kuba Antonin pa990214.paf Wed Feb 10 00:35:46 1999 T22 1 2 023.19 0000.0 Kuba Antonin pa990214.paf

33. Řídící čárové kódy • Všechny programy jsou ovládány čárovými kódy: • Reset sekvence – slouží k nouzovému nastavení výrobní sekvence na právě naskenovaný výrobek. Tento kód se používá například pro synchronizaci dat a skutečnosti po odstávce pracoviště. • Nečitelná jmenovka – v případě, že je poškozena visačka, nebo jinak nečitelný čárový kód kabeláže nebo kombipřístroje, naskenuje obsluha tento nouzový kód. Obsluha je povinna zkontrolovat správnost montovaného dílu podle montážního výlepu, visačky event. obalu (přepravky). • Konec programu – regulérní ukončení programu a návrat do operačního systému. (používá se při vypínání počítače) • Odsouhlasení chyby – tento kód se používá výjimečně v případě, že z nějakých důvodů nelze dokončit všechny předepsané technologické operace na konkrétním pracovišti. O této skutečnosti je nutné provést zápis do technologické databáze odpovědnou osobou.

34. Archivace dat Archivace dat systému PLC probíhá automaticky ve stanovený čas. Časy spouštění jednotlivých archivačních modulů se specifikují v časové tabulce programu cron na počítači, na němž běží. Archivace bývá načasována na každou neděli ráno, kdy neprobíhá výroba. Tento konečný archivační modul vykopíruje do textového souboru *.paf dosud nearchivované záznamy a poznamená jméno archivního souboru do každého archivovaného záznamu. Jméno .paf souboru přidělí podle aktuálního data ve formátu pa<rr><mm><dd>.paf.

35. Spouštěcí skripty Pro jednoduché spouštění příslušných modulů PLC jsou na jednotlivých počítačích v direktoráři /usr/bin vytvořeny následující spouštěcí skripty: • plc_start – skript, který se spouští po startu systému, a který zajistí start všech modulů, které běží na příslušném počítači. Na každém počítači je tento skript jiný. • plc_kill - skript pro ukončení všech modulů PLC

36. WWW rozhraní PLC Data uložená na SQL serveru jsou přístupná přes www rozhraní. Toto rozhraní umožňuje vyhledávání technologických dat jednotlivých výrobků, vyhledávání výrobků v časovém období, vyhledávání namontovaných dílů podle jejich sériových čísel, záznamy technologických oprav a mnohé další.

37. Konfigurace systému Všechny softwarové moduly se konfigurují pomocí konfiguračních souborů. Vesměs se jedná o textové soubory editovatelné běžnými systémovými prostředky, např. editorem vi. Na všech unixových počítačích systému PLC existuje uživatel plc s příslušnými přístupovými právy. Konfiguraci lze provádět i dálkovým přístupem, např. kryptovaným terminálem ssh.

38. Kontakt na dodavatele CLEVER System s.r.o. Kutnohorská 41 280 00 Kolín I ( +420-321-744292  plc@clever.cz RNDr. Petr Zalabák petr.zalabak@clever.cz Ing. Jiří Širc  jiri.sirc@clever.cz