摘 要：本文主要介紹工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)在紡織廠的綜合應(yīng)用，論述其在設(shè)備運(yùn)行管理中的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)介紹臺(tái)達(dá)全系列
網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：紡織 車間 自動(dòng)化 網(wǎng)絡(luò)

1 引言

紡織業(yè)是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。中國(guó)紡織業(yè)是擁有完善自主產(chǎn)業(yè)體系的重要工業(yè)制造業(yè)。中國(guó)紡織業(yè)是世界最大的紡織產(chǎn)業(yè)集群。20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于傳感技術(shù)、變頻、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)的不斷進(jìn)步，使紡織自動(dòng)化技術(shù)有了突破性的發(fā)展。

2 紡織企業(yè)信息化問(wèn)題

2.1 信息化孤島

目前紡機(jī)的單機(jī)自動(dòng)化已成熟，但車間管理監(jiān)控卻淪為信息孤島。作為全流程工藝加工的載體，車間在協(xié)調(diào)前后工藝、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理分析等時(shí)，需對(duì)單機(jī)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算并反饋控制。但幸運(yùn)的是，當(dāng)前自動(dòng)化控制產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域有長(zhǎng)足發(fā)展，多單機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)已相當(dāng)成熟，這使智能化的網(wǎng)絡(luò)控制成為現(xiàn)實(shí)，大大提高了產(chǎn)品品質(zhì)和管理效率。

2.2 紡織車間主流信息網(wǎng)絡(luò)

（1）串行通訊：串行通訊接口一般包括RS232/422/485，技術(shù)簡(jiǎn)單成熟、可靠，對(duì)軟硬件要求較低，成本也低。但其同時(shí)存在數(shù)據(jù)傳輸效率低、抗干擾能力弱、通訊距離短等問(wèn)題。

（2）現(xiàn)場(chǎng)總線：此種方式在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制層之間實(shí)行雙向、多結(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制、計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)的交叉與集成，幾乎涵蓋了所有連續(xù)、離散工業(yè)領(lǐng)域。優(yōu)勢(shì)在于：高可靠高響應(yīng)性、智能化、分布式；目前主流現(xiàn)場(chǎng)總線包括DeviceNet、F.F、CANopen、ControlNet、Profibus等。

（3）工業(yè)以太網(wǎng)：工業(yè)以太網(wǎng)是從辦公自動(dòng)化領(lǐng)域衍生的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，按習(xí)慣主要指IEEE 802.3協(xié)議，如果進(jìn)一步采用TCP/IP協(xié)議族，則采用“以太網(wǎng)+TCP/IP”來(lái)表示，其技術(shù)特點(diǎn)主要適合信息管理、信息處理系統(tǒng)。以太網(wǎng)支持的傳輸介質(zhì)為粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、雙絞線、光纖等，最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、兼容性好，易于連接Internet等。

3 基于臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的紡織車間網(wǎng)絡(luò)化實(shí)施

本文以河北一紡織車間實(shí)際控制方案為例，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的自動(dòng)化控制中的綜合應(yīng)用。

3.1車間紡機(jī)設(shè)備概況

方案根據(jù)紡織廠的具體生產(chǎn)要求，并按國(guó)家相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)成開放式的集散控制系統(tǒng)，是具有集中管理、分散控制、信息共享等特征的現(xiàn)代控制，包括從梳棉到絡(luò)筒的各種設(shè)備，具體如下：

6臺(tái)梳棉機(jī)；2套并條機(jī)（分為頭并、二并）；3臺(tái)懸錠式粗紗機(jī)；20臺(tái)細(xì)紗機(jī)；2臺(tái)絡(luò)筒機(jī)。

3.2車間網(wǎng)絡(luò)工程概況

工程控制系統(tǒng)內(nèi)容包括：各設(shè)備的系統(tǒng)工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)及設(shè)置，各運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、處理及管理。具體內(nèi)容包括：設(shè)備監(jiān)測(cè)：對(duì)梳棉機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)、絡(luò)筒機(jī)設(shè)備的各種工藝參數(shù)檢測(cè)、設(shè)置；設(shè)備控制：對(duì)各設(shè)備控制回路按工藝流程實(shí)施優(yōu)化閉環(huán)控制，根據(jù)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀況調(diào)整相關(guān)其他設(shè)備；聯(lián)鎖報(bào)警：對(duì)每臺(tái)設(shè)備的各種故障進(jìn)行分級(jí)處理，根據(jù)不同級(jí)別進(jìn)行本體報(bào)警，關(guān)聯(lián)設(shè)備報(bào)警處理，并可建立設(shè)備運(yùn)行檔案，提高設(shè)備開機(jī)率；歷史數(shù)據(jù)：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)、每班狀況的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為管理提供現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；品質(zhì)追溯：通過(guò)生產(chǎn)全過(guò)程的監(jiān)控及歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢，當(dāng)成品或后工序產(chǎn)品出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題時(shí)，可追溯查找出現(xiàn)故障的工藝環(huán)節(jié)，從而快速排除和調(diào)整，避免更大的損失。

3.3 車間信息化網(wǎng)絡(luò)實(shí)施

DVP系列網(wǎng)絡(luò)自控系統(tǒng)。DVP系列網(wǎng)絡(luò)自控系統(tǒng)以FCS系統(tǒng)為控制主系統(tǒng)，上層采用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息

管理，如圖1所示， 管理層監(jiān)控界面如圖2所示。其中：
（1）信息層：由上位計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和組態(tài)軟件構(gòu)成，采用EtherNet網(wǎng)絡(luò)通訊，一方面實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和交換，另一方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、管理。甚至可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程IE監(jiān)控和MODEM撥號(hào)監(jiān)控。圖2為信息層監(jiān)控界面。

（2）控制層：由DVP系列網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品構(gòu)成，包括主機(jī)、以太網(wǎng)模塊、總線模塊等，針對(duì)各類設(shè)備共配置5套，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)每類設(shè)備的管理和控制，并且將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，同時(shí)將上位機(jī)的控制命令和數(shù)據(jù)下達(dá)到每臺(tái)設(shè)備。

（3）設(shè)備層：控制每臺(tái)設(shè)備完成其工藝要求，多數(shù)采用RS485串行通訊方式控制，采用DVP-COA02與上層CANOPEN
總線通訊。由于臺(tái)達(dá)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品采用開放的標(biāo)準(zhǔn)總線CANOPEN及DEVICENET，因此也可兼容其它廠商符合總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備層控制系統(tǒng)。

圖1 基于臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的紡織車間網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 管理層監(jiān)控界面
3.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)：

（1）采用串行總線(RS485)進(jìn)行設(shè)備層組網(wǎng)通訊，可兼容其它廠商產(chǎn)品的（歐姆龍、施耐德、西門子等）組網(wǎng)通訊；滿足某些紡織廠原來(lái)已有設(shè)備控制系統(tǒng)多樣化的網(wǎng)絡(luò)控制升級(jí)改造。
（2）具有各班班產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及顯示、速度顯示、效率顯示等主要工藝參數(shù)的采集。
（3）各種報(bào)警統(tǒng)計(jì)，對(duì)故障進(jìn)行分級(jí)（一般、嚴(yán)重、致命），且報(bào)警（故障）列表與視頻監(jiān)控（現(xiàn)場(chǎng)反饋）相
結(jié)合（支持故障現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)顯示）。
（4）各班產(chǎn)量及關(guān)鍵參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)并保存一年，并具有Chart 統(tǒng)計(jì)顯示功能。
（5）支持自定義報(bào)表格式及定時(shí)、實(shí)時(shí)報(bào)表打印功能。
（6）擴(kuò)充能力強(qiáng)，支持各個(gè)品牌的PLC入網(wǎng)。
（7）支持紡織工藝參數(shù)單個(gè)設(shè)定及批量修改。
（8）支持品質(zhì)追溯功能，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4 臺(tái)達(dá)工業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)能力

臺(tái)達(dá)已推出全系列的EtherNet、DeviceNet、CanOpen等各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，可方便的搭建各種控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合需求，高性價(jià)比、高可靠性。以下簡(jiǎn)單介紹臺(tái)達(dá)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品：

4.1 EtherNet以太網(wǎng)產(chǎn)品

DVPEN01-SL：TCP/IP主站模塊；DVPENA01-MOD：TCP/IP轉(zhuǎn)RS485模塊； RTU-EN01：以太網(wǎng)遠(yuǎn)程模塊。

4.2 DeviceNet總線產(chǎn)品

DVPDNET-SL：DeviceNet主站模塊；DVPDT01-S：DeviceNET從站模塊；DVPDNA02：DeviceNET轉(zhuǎn)RS485模塊；RTU-DNET：DeviceNET遠(yuǎn)程模塊。

4.3 CanOpen總線產(chǎn)品

DVPCOPM-SL：CANopen主站模塊；DVPCOA02：Can BUS轉(zhuǎn)RS485模塊；RTU-COPM：CANopen遠(yuǎn)程模塊。

4.4 串行通訊產(chǎn)品

IFD-8500：帶隔離的RS-232 to RS-485/RS-422通訊轉(zhuǎn)換模塊；IFD-8510：帶隔離的RS-485/RS-422通訊中繼器；IFD-8520：帶隔離可設(shè)定站號(hào)RS-485；RTU-485：RS-485遠(yuǎn)程模塊。