隨著PLC、變頻器、伺服系統(tǒng)等自動(dòng)化技術(shù)的大范圍推廣和普及應(yīng)用，紡織機(jī)械的自動(dòng)化水平已經(jīng)取得長(zhǎng)足發(fā)展。但由于這些自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用多側(cè)重于單臺(tái)設(shè)備紡織工藝自動(dòng)化水平的提升，因此也造成了大量“信息孤島”的存在。而這在工業(yè)4.0和智能制造快速發(fā)展的當(dāng)下，以及面臨原材料上漲、人力成本上揚(yáng)和國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)加劇等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，單機(jī)的自動(dòng)化顯然已經(jīng)無(wú)法滿足紡織工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)需要，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始探索由單機(jī)自動(dòng)化向系統(tǒng)自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化甚至智能化方向邁進(jìn)。
臺(tái)達(dá)作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)品牌，近日運(yùn)用自有先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，成功為某紡織行業(yè)客戶(hù)的并條機(jī)車(chē)間打造一套高性能、高可靠性、易于操作的車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)，消除了車(chē)間的信息孤島，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)間整體機(jī)臺(tái)的監(jiān)控和管理。經(jīng)運(yùn)行對(duì)比，與車(chē)間普通管理模式相比，導(dǎo)入臺(tái)達(dá)并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)可以有效減少企業(yè)用工，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，成為企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。
該客戶(hù)的并條機(jī)車(chē)間擁有70臺(tái)機(jī)臺(tái)，平時(shí)實(shí)行人工三班工作制運(yùn)行。在這種運(yùn)營(yíng)模式下，存在車(chē)間產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性差、操作工因容易誤改工藝參數(shù)而造成質(zhì)量安全無(wú)法保證、紡紗品種更換時(shí)工藝參數(shù)調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力、機(jī)臺(tái)故障無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)等諸多問(wèn)題。此外，車(chē)間通常會(huì)安排工藝員進(jìn)行定期巡檢，不僅耗時(shí)、增加人工成本，而且無(wú)法及時(shí)避免問(wèn)題的發(fā)生。
為解決客戶(hù)存在的問(wèn)題，臺(tái)達(dá)采用自主研發(fā)的DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件，并利用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，建立并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，每臺(tái)并條機(jī)臺(tái)也采用了臺(tái)達(dá)“HMI+PLC+伺服”的電控方案。其中臺(tái)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)型PLC主機(jī)DVP-ES2系列負(fù)責(zé)控制整機(jī)的工藝運(yùn)行，并通過(guò)RS232方式實(shí)現(xiàn)與臺(tái)達(dá)HMI通訊，而臺(tái)達(dá)交流伺服驅(qū)動(dòng)器ASDA-A2及小型多功能矢量變頻器VFD-E系列則通過(guò)MODBUS 、RS485方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通訊控制。
臺(tái)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)型PLC主機(jī)DVP-ES2系列具有兩組RS485通訊端口，均支持MODBUS主/從站模式。其中，一組用于同下位驅(qū)動(dòng)裝置通訊，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制；另一組可用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信。與此同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)還采用臺(tái)達(dá)高功能型主機(jī)DVP-SV系列，通過(guò)MODBUS 、RS485進(jìn)行收集10臺(tái)并條機(jī)臺(tái)主控DVP-ES2系列的寄存器數(shù)據(jù)以及I/O點(diǎn)狀態(tài)，再由DVP-EN01以太網(wǎng)模塊上傳至交換機(jī)，由交換機(jī)將數(shù)據(jù)集中上傳至臺(tái)達(dá)DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件，進(jìn)行整體數(shù)據(jù)架構(gòu)組態(tài)，實(shí)現(xiàn)車(chē)間機(jī)臺(tái)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)管理。下圖為整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。
圖1 臺(tái)達(dá)并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浼軜?gòu)
基于臺(tái)達(dá)DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件的并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)，可以分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)層和數(shù)據(jù)管理層。系統(tǒng)層級(jí)架構(gòu)示意圖如下所示：
圖2 臺(tái)達(dá)并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)層級(jí)架構(gòu)示意圖
其中，數(shù)據(jù)采集層是在臺(tái)達(dá)DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件的I/O通信功能上建立的，通過(guò)特定的通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸，具有高度的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性，主要包括通道設(shè)置、設(shè)備組態(tài)、MODBUS TCP協(xié)議驅(qū)動(dòng)以及通訊故障策略。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是在Microsoft SQL Server 2008 R2和DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)工程配置上建立的，前者主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)入庫(kù)存儲(chǔ)及主鍵索引數(shù)據(jù)的調(diào)取功能，后者主要完成數(shù)據(jù)庫(kù)的配置連接及數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)管理層主要是利用DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件中良好的圖形、報(bào)表顯示，來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示、工藝參數(shù)在線設(shè)定和歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。
臺(tái)達(dá)并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)主要功能模塊：
>>故障報(bào)警模塊：可實(shí)時(shí)顯示機(jī)臺(tái)的報(bào)警狀況，并追溯報(bào)警歷史。
圖3 故障報(bào)警
>>圖形監(jiān)控模塊：通過(guò)該模塊可監(jiān)控到車(chē)間每一個(gè)機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)信息，包括機(jī)臺(tái)的運(yùn)行電
流、當(dāng)前產(chǎn)量、運(yùn)行時(shí)間等，通過(guò)圖形、動(dòng)畫(huà)的方式，還可更直觀地反應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息。
圖4 圖形監(jiān)控
>>參數(shù)管理模塊：可以在產(chǎn)品進(jìn)行切換時(shí)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行批量修改。
圖5 參數(shù)管理
>>報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊：報(bào)表功能可以根據(jù)客戶(hù)設(shè)定，定時(shí)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)等，格式與
Excel完全兼容。
圖6 報(bào)表統(tǒng)計(jì)
臺(tái)達(dá)并條機(jī)車(chē)間生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)，可以滿足客戶(hù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的在線監(jiān)控、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、工藝在線修改和故障報(bào)警等功能需求，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。該系統(tǒng)不僅可以用于紡織并條工序，而且適用于整個(gè)紡織工序，對(duì)于紡織行業(yè)客戶(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工廠信息監(jiān)控方面具有重要借鑒意義。在后期的系統(tǒng)改進(jìn)和完善過(guò)程中，臺(tái)達(dá)也將逐步導(dǎo)入數(shù)據(jù)的云儲(chǔ)存功能，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)遠(yuǎn)端對(duì)車(chē)間信息的在線監(jiān)控，進(jìn)一步提高系統(tǒng)應(yīng)用便捷性。