?。ň幷撸喊撞┦康膱蟾嫣岢隽藘蓚€非常重要的問題,一是紡織行業如何使用自動化控制系統,并使生產工藝過程做到*監控;二是在紡織行業一直采用的PLC控制,受到了FCS的挑戰,事實證明,紡織行業用上基金會現場總線是*的技術進步。兩個經驗都值得贊許和推廣)
SGL樂威牛仔布有限公司是宜興樂祺紡織集團和美國牛仔布百年企業SWIFT合資的生產牛仔布的企業,是世界上許多*為主要客戶的原材料供應廠家,主要產品有成年男女裝、少年服用牛仔,制服、運動服、休閑牛仔,特深藍牛仔布、打底、套面、涂層牛仔布、天絲、彈力等特殊纖維牛仔布。
白景全博士在大會作報告
樂祺紡織集團是全國印染行業“企業”,生產線配備世界上的MorrisonRopeDye染色機,WestPoint球經機,全自動化祖克漿紗機,以及PicanolOminiPlus800型和GAMMAX型織機,燒毛-絲光-拉斜-定型后整理一體化Monfort長車以及MonfortEX預縮機。生產車間單體廠房5萬多平方米,總園區面積500多畝用地。2007年底投產,已經陸續向歐美日市場推出100多個牛仔布品種。公司采用美式企業管理模式和管理流程,各分廠、車間*通過自動化系統、ERP系統來進行工藝和現場的管控,以及中央集成控制。
一、紡織行業的發展瓶頸
紡織行業是勞動密集型的傳統產業,生產流程長、控制條件多,工藝的再現性差。并且是
以訂單為主導的低附加值的加工模式,以被動營銷為主,競爭力不高。如何在行業內部實現印染自動化是提升行業水平的關鍵。
我公司在分析了當前的問題后,認識到信息技術和基金會現場總線技術會給紡織行業帶來新的發展機遇。正視目前紡織機械設備的智能水平,才有可能使工藝條件的集中控制成為可能。
圖一:樂威牛仔布生產線系統配置示意圖
在長流水線現場工藝變化得到了有效管控后,設備的預測性維護改變了傳統設備維護保養的觀念。使設備的流量、壓力、溫度等數據的準確測量為過程成本的細化控制提供了必要基礎。
在紡織工業由傳統工業向現代工業轉變的過程中,基于現場總線的控制技術為紡織工業控制系統向分散化、網絡化、智能化的發展提供了機遇。為知識性企業、產品型企業提供了必要條件。
二、樂威牛仔布生產線簡介
采用了FF現場總線技術控制核心大機臺生產線運行。包括:24束Morrison染色機、雙槽雙軋祖克漿紗機、Monforts拉幅定型機、Monforts縮水機。
裝置的主控系統選用DeltaV,上位機共11臺,包括ProPlus站1臺、工程師站1臺、操作員站7臺和應用站2臺。現場有4對MDPlus控制器和I/O儀表接口512個。為提高整體控制水平,系統安裝了*的智能設備管理軟件AMS。(參見圖一)
FF現場儀表的連接與配置情況
裝置采用了P+F公司的Powerhub和總線電源調節器以及P+F基本型物理層診斷模塊,共計78個網段,一個網段上平均6臺設備,zui多的有10個,zui少的4個。120多個控制回路中,絕大部分以單回路為主,其執行控制作用的PID功能下放到智能閥門定位器中執行(見圖一)。
三、紡織行業選擇FF技術的考慮
紡織行業生產流水線長,傳統控制方案不利于集中管理與分散控制??偩€應用可以給工廠帶來的以下*性:
l集中管理:所有信息都可以自下而上的進入控制系統畫面顯示,報警,排除工廠盲點。
l分散控制:PID控制都分散到現場,降低風險,避免停車,節約成本,提高系統可靠性。
l減少投資:節省電纜,橋架,減少機柜數量和空間
l提高調試效率,加快項目實施進程。
l現場設備具有智能預警功能,可實施預診斷維護。改進設備維護方法,避免事故發生,節約工廠常規維護成本。
四、FF實際應用優勢-安裝成本節省
1)與傳統PLC方案相比,模擬量信號電纜減少75%,I/O卡件和底板也相應的減少;機柜數量比傳統方案節省一半。(參見表一)
圖二:FF系統控制網絡顯示工藝路線清晰,便于操作
2)FF儀表與傳統儀表相比,具有多變量測量能力,使監控更方便。控制回路下放到現場分散執行,zui大限度的分散了控制風險。對紡織行業來說,降低風險,避免停車就等于節約成本,提高生產效率。
3)使用AMS設備管理軟件,實現儀表遠程調試、組態與故障診斷,可以讓儀表人員在控制室就對現場儀表情況了然于胸。
五、FF總線應用經驗
1)要充分認識到技術培訓的重要性:
FF總線控制系統與傳統設備相比,在維護和使用上有一定差別,維護儀表的方式和理念也與傳統系統有所區別。
2)要充分發揮FF智能系統和設備的功能,以方便于回路測試、儀表調校、設備預警、狀態分析以及設備管理等,儀表管理團隊還需要接受技術培訓,應用中積累經驗,不斷提高應用水平。
3)必須重視安裝質量:
基金會現場總線是雙向、全數字的通訊系統,可以為工廠帶來豐富的現場信息,為了保障通訊的高質量和穩定,安裝時施工的質量至關重要。
按我們對總線的使用經驗,80%以上的通訊故障是因為安裝問題造成的。在施工完成后和在以后的維護中按照總線安裝標準檢查網段,是排除通訊故障的一個重要手段。
六、FF總線應用注意的問題
在樂祺紡織,FF總線控制系統整體安裝情況較好,但也有一些問題需要注意:
部分現場儀表信號線接反。按照FF規范,現場儀表對信號正負極不敏感,不影響信號傳輸。但安裝施工中還是應該注意此問題。
生產線上灰塵較大,由于控制器機柜都放置在現場,控制器,FF接口卡和FF電源調節器都極易積灰。因此機柜的防塵工作也需要重視。
FF總線應用經驗-凝結水問題
在樂威牛仔布生產線上,由于工藝原因,有大量水蒸氣產生。有凝結水從電纜引入口進入儀表內部,引起網段上的儀表通訊故障。對此,在施工時應作相應防水處理,或在電纜引入套管上開孔使凝結水由孔中排出。
表一:與PLC相比,FF現場總線有非常好的信息可傳輸特性
結束語
基金會現場總線控制技術經過十幾年的發展,系統和總線設備已趨于成熟,有了大量的成功應用案例?,F場總線控制系統作為工業自動化的發展方向,為我國紡織工業的自動化領域提供了良好的機遇。
我公司牛仔布生產線上應用的FF現場總線控制系統自2007年12月投運至今,運行情況良好??刂葡到y采用Emerson公司的DeltaV,組態簡單,易學易用,取代了生產線上傳統的PLC控制。DeltaV系統軟件Inspect能有效的監測控制回路以及現場儀表的健康狀態,工廠運行情況一目了然。(參見圖二)
通過實踐,我們認識到現場總線控制系統使傳統的控制系統結構產生了革命性的變化,使自控系統朝著智能化、數字化、信息化、網絡化、分散化的方向邁進。
目前,FF總線在紡織行業還未達到大規模應用。由于現場總線控制系統能替代傳統生產線上的PLC控制,而且具有很好的性價比。隨著現場工業總線產品使用的普及,現場工業總線系統技術必將在紡織自動化中得到普遍使用和長足的發展。
FF的應用為紡織企業向知識型企業提供了可能,但自動化系統不是一切,它的應用效果zui終取決于應用它的人和企業環境:企業自上而下的認識;企業研發策略和方式上的轉變;專業人才的配套和培養;配套的信息系統等,這些條件都要一起上,才可能獲得事半功倍的效果。