Smart20 吹塑机控制系统| BlowmoldingControlSystem
基于HMI+PLC 的吹塑机控制系统 A Blowmolding Control System Base by HMI+PLC
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简介|Brief introduction
- Smart20 吹塑机控制系统基于HMI+PLC，构建了吹塑机控制系统主要功能和模块，Smart20-BlowmoldingControlSystem 基于Apache-2.0 license协议颁布，完全可以免费应用于基本需求的商业产品中。
- HMI部分基于繁易 15吋触摸屏构建，组态软件(IDE)为FStudio 2.0，功能脚本遵照C语言语法。
- PLC部分基于OMRON C系列PLC(如CP1H,CJ2M)构建，编辑软件为CX-ONE4.03及以上。后续还会推出基于西门子S7系列，三菱FX5U等版本，用户也可以自行移植构建。
特点|Features
- 开放的，资源友好型系统框架，成熟稳定，性能优异的HMI+PLC架构，开源免费，开箱即用，电气工程师易于上手使用。
- 系统功能齐全，配置了吹塑机控制所需的功能模块：挤出、温度、壁厚控制、开合模、移模、时间、吹针、液压、吹气、气动、报警、监控、日志、产品配方、运动控制（伺服电机）等。
- 系统模块化集成，耦合度低，弹性可裁剪，性能优异，稳定性强。用户可根据产品需求弹性组合功能模块，组态快捷，工作效率高。
- 标签变量设计，易于系统移植和二次开发。
- HMI脚本基于C语言，执行效率高，资源占用少。用户二次开发的高级功能，可基于脚本实现，还可封装编译成静态链接库文件，利于知识产权保护。
- 结构清晰，层次分明、美观时尚的UI设计。
- HMI 页面和功能，结合国内外用户使用操作习惯进行了优化。
- 专业化、国际化语言设计，便于产品出口应用。
- PLC部分封装大量功能块供用户使用，标准化了常用功能代码：液压伺服控制、挤出机驱动、温度PID、壁厚控制、开合模速度控制、移模速度控制、液压气动阀控制等。
- 详细专业的系统文档和代码注释。
开源 |Open Source
吹塑机控制系统中，倍福、贝加莱、杰弗伦等虽然系统成熟稳定，但也存在系统封闭、难于上手，学习成本高、功能扩展性差，系统成本高。
国内吹塑机生产商大多采用Moog壁厚控制器+HMI+PLC构成系统（秦川为HMI+PLC自研系统），存在系统集成度低，数据不易交互，HMI页面设计美观度低，层次比较凌乱，专业性不足，用户使用度差，多语言专业性用词欠缺，物联网、5G技术无法应用，系统成本高。
随之物联网、5G技术的发展，其在工业自动化实践中的应用如雨后春笋般爆发。
自主的、开放的、先进的、功能强大的、性能稳定的、易用的、经济的吹塑机控制系统是行业的迫切需求。
多年来，有感于吹塑机控制系统行业现状，有心想在这方面做点事情，尝试开发一套理想的吹塑机控制系统。
技术架构综合了技术开发和应用等多个因素，确定HMI（附加物联网功能）+PLC。
HMI硬件选型经过了一系列痛苦的“选择->放弃”的过程，国内常见的HMI主流品牌都做过开发过程，全部不能达到系统开发要求。其中的原因五花八门，实际可以归纳成一点：技术架构落后，封闭不开放。
也尝试用工控机+SCADA实现，典型的SCADA软件是西门子WINCC7.5。开始时，自己还比较乐观，主要原因还是比较迷信西门子的东西。当项目试建时，其封闭性的弊端显现出来。在搭建壁厚控制模块时，Wincc的函数趋势控件FunctionTrendControl需要结合User Archive用户归档，才能实现多点（X、Y）坐标值的读写（将多点X、Y坐标变量如TagX0,TagX1,TagX2…TagY0,TagY1,TagY2…看作两个变量TagX,TagY的多个归档，自己当时无法理解西门子为什么这样做？后来才明白因为西门子WINCC的Tag数量与售价紧密关联，都是“月亮”惹的祸！）。可当用C脚本实现100点变量操作时，却无法保证所有数据的正确和有序（期待Wincc高手指导），也只好放弃。
还有另一种很有前途技术路线：以工控机做上位机，PCHMI作为组态软件框架库，使用微软的Visual Studio开发自有系统。但是考虑到国内电气工程师上手C#、C++、VB等高级语言普遍困难，不利于未来系统发展和推广，也一直未下决心走这条路线，但后续也可考虑。
也是偶然的机会，圈内的朋友推荐繁易HMI，初步尝试时，在别的平台难于实现的系统功能，却能很快组态完成，测试模拟很成功。经过进一步系统搭建，繁易HMI平台的优势逐步呈现出来:
基于成熟的Linux操作系统。
长期高可靠的嵌入式内存管理技术。
实用的HMI控件，满足各种使用要求。
传统的组态操作方法，组态工作效率高。
高性能实时C语言脚本技术，能完成各种高级组态功能。
原生的C语言系统平台，足够的系统开放性，可以调用大量的C库函数，还可以自建静态链接库，增强组态功能。
更多优点在项目文档中会详细说明，这里不再赘述。
总之，繁易HMI平台有一种“”梦里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处“的感觉。
PLC 部分选用OMRON C系列，因为本人对其PLC熟悉，也能轻松驾驭其指令集。更重要的原因：本系统PLC代码经过多个实际项目常年使用检验，证明了其正确性、可靠性、稳定性，用户可放心使用。使用其余PLC平台（如西门子，三菱）也可以借鉴移植。
本来是不想开源的，因为如果开源，就需要对代码做大量的注释和封装工作，还需要撰写详细的项目文档，这会耗费不少的精力和时间。回想起系统初步构建时，为了使用C语言脚本，前后半年利用业余时间主要学习和浏览了以下知识和网络资源：
C语言（书籍：C语言程序设计/北京理工大学版；视频教程： linux嵌入式C语言学习教程 ,网络教程：C 语言教程 - 网道 )。
Docker(视频教程:Docker最新超详细版教程通俗易懂)
…
受益于5G&互联网技术的实惠，感受到了开源的力量。随着项目的顺利推进，开源的意愿愈加强烈：
项目受益于各种开源书籍和开源组件等社会资源。
开源可以汇集大家的力量推进吹塑机控制系统做的更好、更大、更强。
开源可以惠及吹塑机行业发展。
或许只要项目对他人有一点点帮助，都是有意义的。
最终决定Smart20-BlowmoldingControlSystem 开源！
说明 | Notice
使用须知
Smart20-BlowmoldingControlSystem 由作者Bobolin及其他贡献者开发，所有版权归作者Bobolin所有，程序集源代码在遵循 Apache-2.0 license的开源协议以及附加协议下，可免费供其他开发者二次开发或（商业）使用。
个人使用
不能将程序集用作违法犯罪活动。
不能将程序集单独包装售卖，申请专利等。
不能擦除程序集所有有关作者的信息。
以上内容必须全部符合，个人使用授权才成立。
二次开发
不能将程序集用作违法犯罪活动。
不能将程序集单独包装售卖，申请专利等。
不能擦除程序集所有有关作者的信息。
二次开发完成后的作品必须附带源作品所有作者信息，包括但不限于作者名、Gitee、Github 地址等。
完成后的作品（仅 Smart20-BlowmoldingControlSystem部分）必须将发布时最新源代码提交一份给本作者，QQ 邮箱：1341979804@qq.com。
以上内容必须全部符合，二次开发授权才成立。
商业用途
不能将程序集用作违法犯罪活动。
不能将程序集单独包装售卖，申请专利等。
不能擦除程序集所有有关作者的信息，并必须于用户可见界面（如关于）中提名。
以上内容必须全部符合，商业使用授权才成立。
免责申明
在使用 Smart20-BlowmoldingControlSystem 之前请进行缜密的测试。在使用期间，由本程序集造成或间接造成的所有损失，均自己承担，与本程序集无关。
开发 | Development
我们欢迎您在 Smart20-BlowmoldingControlSystem项目的 GitHub 上报告 issue或者 pull request。
如果您还不熟悉GitHub的Fork & Pull开发模式，您可以阅读克隆仓库 - GitHub 文档)获得更多的信息。(1小时学会GitHub，请点击:【狂神说Java】Git最新教程通俗易懂)
贡献 | Contribution
欢迎各种形式的贡献，包括但不限于：美化界面、增加功能、性能优化、修复 Bug、完善文档等。
感谢 | Thanks
其中肯定还是有不足的地方，大家在使用的过程中，遇到问题，欢迎反馈。
项目需要您的赞许和支持，Pull & Star是我继续前行的动力！
为了长期维护和发展开源项目，欢迎个人和企业积极参与项目共建。
项目得到以下企业和相关人员的帮助：
陕西秦川机床工具集团
苏州同大机械有限公司
东莞今隽机械有限公司
宁波中科信息技术应用研究院
Smart20-BlowmoldingControlSystemPro 商用许可
Smart20-BlowmoldingControlSystemPro软件框架与 Smart20-BlowmoldingControlSystem是一致的，只另包含增强功能模块。
Smart20-BlowmoldingControlSystemPro所有版权归作者Bobolin所有。
Smart20-BlowmoldingControlSystemPro是非开源部分，需要付费购买，欢迎商业用户积极选用。
关于作者 | About author
Bobilin，一个原生而不纯粹的机械工程师，一个纯粹的自动化控制技术爱好者，一个零基础计算机技术的学习者。