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人力成本的上升、原材料價格的上漲以及人民幣彙率的不斷提升,不斷的擠壓紡織、服裝市場的利潤空間,如何減少勞動力的使用量、減少機台的停車時間、提升機台的使用效率成為工廠管理者迫在眉睫的問題。
某客戶細紗機車間共計擁有110台機台,實行三班工作製,每天都需要人員到機台上抄寫產量數據,然後輸入到Excel表格中進行統計,數據的準確性、實時性較差;同時為了防止操作工擅自修改工藝參數,需要工藝員定時對現場機台的參數進行定時巡檢;lingwaishaxianpinzhongbiangengshi,xuyaoduidaochejianduimeigejitaidecanshujinxingyiyitiaozheng,feishifeili,jitaichuxianguzhangshi,wufajishilejiedao,jiangdilejitaideshiyongxiaolv。weiletishengfangshagongchangzhengtixiaoyi,kehuxuyaoyitaogaoxingjiabi、可靠性高、易於操作的信息係統,台達細紗機信息化係統可以使客戶容易的實現機台的管理、全車間整體監控、工藝參數修改、生產報表統計等功能。
1 解決方案
客戶機台的細紗機采用的是台達的控製方案,為“文本+PLC+PLC”的方式,文本采用DVP-TP04AS2,PLC采用DVP 24ES,而變頻器采用台達專為紡織行業涉及的無散熱風扇的平板機型VFD-B-P係列變頻器,如圖1所示。
圖1 係統結構圖
由於原本機台上選擇的PLC為隻有兩個通訊口的DVP ES係列,而在機台上因需要和文本顯示器及變頻器通訊,因此PLC的兩個通訊口均已被占用,而文本顯示器除去與PLC通訊的RS232接口,仍然有一個RS-485通訊接口空閑,因此選擇此485通訊口為數據機台數據的采集和修改接口,無需再增加額外的數據采集器,節省了客戶的投入成本。
根據數據的采集流程,信息係統分成三層,如圖2所示,自下而上依次為:
設備層:機台的文本顯示器對PLC進行讀寫控製;
數據交換層:數據交換層的PLC與各個機台的文本顯示器進行數據交換;
信息層:PC的數據讀寫模塊對與數據交換層PLC進行數據交換。
圖2 係統架構圖
1.1 設備層
采用Modbus方式通訊,將機台上所需要讀寫的工藝參數進行搬移、集中化處理,減少不連續地址讀寫帶來的低效率,每個機台需要讀取的參數達到90個字,寫入達到20個字。
1.2 數據交換層
在數據交換層中,用台達DVP 28SV作為主站,對機台的TP文本顯示器直接進行數據的讀取和寫入。主從PLC的通訊協議采用PLC-Link進行,PLC-Link是台達基於Modbus開發的一種通訊方式,具備從站自動偵測功能,從站斷線提示,從站數據交換指示等功能,一個主站最多可以和32台PLC從站進行數據交換,通訊速度最高可達115kbps,每次最大讀取字數100個,最大寫入字數100個。
考慮到讀寫周期,每個數據交換層的PLC連接11個機台。整個車間的所有機台參數可在不到2秒內完成參數的讀取。
1.3 信息層
信息層通過工業以太網進行數據交換,工業以太網憑借高速、易於擴展等特點,吸引越來越多用戶,本項目中主要采用Modbus TCP協議,數據交換層的PLC可通過左側擴展的以太網模塊DVP EN01,與工控機進行數據交換。
信息係統的軟件主要由8個功能塊組成:
1)設備管理模塊:可對設備的型號、規格等參數進行統一管理;
2)數據交換模塊:數據采集模塊用於獲取設備的產量、工藝參數、報警信息等信息,用於產品全程追溯;
3)圖形化監控模塊:將采集模塊采集到的數據進行通過文字、表格、圖片等方式顯示,通過模塊可監控到車間每一個機台的生產信息,包括機台的運行電流、當前產量、運行時間等,通過圖形、動畫的方式,還可更直觀地反應生產現場的信息;
4)參數管理模塊:可以在進行產品切換時進行,對工藝參數進行批量修改;
5)報表統計模塊:報表功能可以根據客戶設定,定時生成日報、周報、月報等,格式與Excel完全兼容;
6)數據庫模塊:用於存儲產量等關鍵數據,以便報表統計模塊調用;
7)Web監視模塊:用戶可在局域網內通過網頁的方式進行了解車間的生產狀況;
8)報警模塊:可實時顯示機台的報警狀況,並追溯報警曆史。
圖3 機台參數監視畫麵
圖4 工藝參數設置畫麵
圖5 生產報表模塊
2 實施結果
通過細紗機信息係統,客戶可深切的感受到信息化帶來的好處。
1)取消了每天產量數據抄寫、輸入,取而代之的是報表統計功能,節省了勞動力的使用量,同時減少人為的誤差。
2)取消了工藝人員的參數巡檢,節省了時間,產品的質量有更大的保障。
3)而er參can數shu管guan理li模mo塊kuai以yi避bi免mian了le更geng改gai參can數shu時shi逐zhu一yi修xiu改gai造zao成cheng的de時shi間jian浪lang費fei,通tong過guo配pei方fang的de方fang式shi進jin行xing參can數shu的de修xiu改gai,減jian少shao了le更geng換huan品pin種zhong所suo需xu要yao的de時shi間jian,使shi得de生sheng產chan更geng加jia的de靈ling活huo。
4)對於設備而言,若出現故障問題時,可以第一時間趕到現場,減少設備停機時間,同時機台的故障記錄可作為設備維護保養的依據。
圖6 項目實施後現場車間
目mu前qian,台tai達da細xi紗sha機ji信xin息xi化hua係xi統tong已yi經jing在zai國guo內nei的de部bu分fen紡fang紗sha廠chang開kai始shi啟qi用yong,很hen好hao地di解jie決jue了le紡fang織zhi企qi業ye生sheng產chan作zuo業ye過guo程cheng和he管guan理li的de問wen題ti,為wei企qi業ye精jing簡jian管guan理li人ren員yuan、提高產品質量、優化生產調度提供了可靠的依據,給企業帶來良好的社會和經濟效益。
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