紡織行業(yè)牛仔布生產線用上FF總線 *

　　（編者：白博士的報告提出了兩個非常重要的問題，一是紡織行業(yè)如何使用自動化控制系統(tǒng)，并使生產工藝過程做到*監(jiān)控；二是在紡織行業(yè)一直采用的PLC控制，受到了FCS的挑戰(zhàn)，事實證明，紡織行業(yè)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(yè)SWIFT合資的生產牛仔布的企業(yè)，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(yè)“企業(yè)”，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(qū)面積500多畝用地。2007年底投產，已經陸續(xù)向歐美日市場推出100多個牛仔布品種。公司采用美式企業(yè)管理模式和管理流程，各分廠、車間*通過自動化系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)來進行工藝和現場的管控，以及中央集成控制。
　　
　　一、紡織行業(yè)的發(fā)展瓶頸
　　
　　紡織行業(yè)是勞動密集型的傳統(tǒng)產業(yè)，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(yè)內部實現印染自動化是提升行業(yè)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(yè)帶來新的發(fā)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(tǒng)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(tǒng)設備維護保養(yǎng)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(yè)由傳統(tǒng)工業(yè)向現代工業(yè)轉變的過程中，基于現場總線的控制技術為紡織工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網絡化、智能化的發(fā)展提供了機遇。為知識性企業(yè)、產品型企業(yè)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(tǒng)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(tǒng)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(jié)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(zhí)行控制作用的PID功能下放到智能閥門定位器中執(zhí)行（見圖一）。
　　
　　三、紡織行業(yè)選擇FF技術的考慮
　　
　　紡織行業(yè)生產流水線長，傳統(tǒng)控制方案不利于集中管理與分散控制。總線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(tǒng)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(jié)約成本，提高系統(tǒng)可靠性。
　　
　　l減少投資：節(jié)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(fā)生,節(jié)約工廠常規(guī)維護成本。
　　
　　四、FF實際應用優(yōu)勢－安裝成本節(jié)省
　　
　　1）與傳統(tǒng)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(tǒng)方案節(jié)省一半。（參見表一）　　2）FF儀表與傳統(tǒng)儀表相比，具有多變量測量能力，使監(jiān)控更方便。控制回路下放到現場分散執(zhí)行，zui大限度的分散了控制風險。對紡織行業(yè)來說，降低風險，避免停車就等于節(jié)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(tài)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(tǒng)與傳統(tǒng)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(tǒng)系統(tǒng)有所區(qū)別。
　　
　　2）要充分發(fā)揮FF智能系統(tǒng)和設備的功能，以方便于回路測試、儀表調校、設備預警、狀態(tài)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(tǒng)，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(wěn)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(tǒng)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(guī)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(jié)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。　　結束語
　　
　　基金會現場總線控制技術經過十幾年的發(fā)展，系統(tǒng)和總線設備已趨于成熟，有了大量的成功應用案例。現場總線控制系統(tǒng)作為工業(yè)自動化的發(fā)展方向，為我國紡織工業(yè)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(tǒng)自2007年12月投運至今，運行情況良好。控制系統(tǒng)采用Emerson公司的DeltaV，組態(tài)簡單，易學易用，取代了生產線上傳統(tǒng)的PLC控制。DeltaV系統(tǒng)軟件Inspect能有效的監(jiān)測控制回路以及現場儀表的健康狀態(tài)，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(tǒng)使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結構產生了革命性的變化，使自控系統(tǒng)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(yè)還未達到大規(guī)模應用。由于現場總線控制系統(tǒng)能替代傳統(tǒng)生產線上的PLC控制，而且具有很好的性價比。隨著現場工業(yè)總線產品使用的普及，現場工業(yè)總線系統(tǒng)技術必將在紡織自動化中得到普遍使用和長足的發(fā)展。
　　
　　FF的應用為紡織企業(yè)向知識型企業(yè)提供了可能，但自動化系統(tǒng)不是一切，它的應用效果zui終取決于應用它的人和企業(yè)環(huán)境：企業(yè)自上而下的認識；企業(yè)研發(fā)策略和方式上的轉變；專業(yè)人才的配套和培養(yǎng)；配套的信息系統(tǒng)等，這些條件都要一起上，才可能獲得事半功倍的效果。