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基于CC-Link的并条生产系统的研究
作者:尊龙人生就是博手机版

  如图1所示为ASFA306型并条机的工艺过程,并条机机后是导条架,下面每侧各放6个或8个喂入棉条筒1,每侧棉条为一组。棉条经由导条罗拉2和给棉罗拉3,进入牵伸装置4,经过牵伸的须条沿前罗拉表面进入弧形导管6,聚拢成条后由紧压罗拉7压紧成光滑紧密的棉条,再由圈条盘8有规律的圈放在输出棉条筒9内。

  目前,纺织厂的并条车间都是以人工看管机台为主,生产线的自动化程度很低,而且纺纱车间具有温度高、飞丝多、噪声大等特点,这种恶劣的环境对人的健康很不利,工作也易疲劳。为了提高生产率和产品质量,减轻工人的劳动强度,我院与海安纺机厂合作研制出ASFA-306新型高速并条机,并提出了基于CC-Link总线实现并条生产车间设备的联网,构造并条生产系统以提高生产的自动化程度。

  CC-Link(Control&CommunicationLink)是一类基于PLC系统的现场总线,是PLC远程I/O系统向现场总线技术的发展和延伸。CC-Link网络在实时性、分散控制、与智能机器通信、RAS功能等方面具有最新和最高功能,同时,它可以与各种现场机器制造厂家的产品相连,为用户提供各厂商设备的使用环境。该网络满足了用户对开放结构与可靠性的严格要求,它具有如下特点:

  ◆CC-Link网络可以形成高速度及远距离的应用组态,使其能适应网络的多样性,在速率为156bps时,通信距离可达1200米加中继器后,通信距离更远;

  ◆具备自动在线恢复功能,待机主控功能,切断从站功能,确认连接状态功能及测试和诊断功能,因此,可以构成具有高可靠性的网络。

  远程I/O仅仅处理开关量的现场元件,例如数字式I/O或气动阀。

  远程装置能处理开关量和数字量的现场元件,例如模拟量I/O、MELSEC-FX系列PLC。

  智能化远程具有CPU并且能与主站和其它站通讯的现场元件,例如个人电脑。

  基于CC-Link的上述特点,我们选定CC-Link作为并条生产系统的现场总线。

  并条工序通常分为头道并条和二道并条,其中1#、3#、5#并条机完成头道并条,2#、4#、6#并条机完成二道并条,八节并条机的生产车间的布局如图2所示。

  对应每台并条机有阀岛控制的操作机进行换空筒和推满筒操作。1#、2#传送带用以传送备用空筒,由变频器控制其启停等操作。3#传送带用以传送加工完到下一道工序的满筒,因其一直在动作,故直接由主站扩展的输出模块通过接触器来控制。

  并条生产系统的组成为:1个主通信控制站,8节FX2N系列PLC控制的并条机作为远程装置站,4个用于传感器信号输入的远程I/O模块,1个用于故障指示的远程I/O模块,8个控制操作机完成换筒操作的阀岛,1个人机界面,1台变频器以及1台个人电脑,所有这些模块都挂在CC-Link总线所示。

  1#远程I/O模块AJ65SBTB1-32D作为10#,20#操作机(推空筒用)上光电传感器以及1#,2#操作机(由阀岛控制)的每个气缸上位置传感器信号的输入(8台并条机共需4个远程输入模块和8个阀岛)。当2#并条机(由FX2NPLC控制)的喂入棉条筒出现空筒时,由人工将1#并条机的输出棉条筒搬运来替换空筒,并将空筒搬到2#传送带(由变频器控制)上任意位置处。20#操作机上光电传感器检测到前方没有空筒时,则以一定频率启动变频器,带动2#传送带运转,使空筒到位;否则,传送带停止。远程I/O模块AJ65SBTB1-32T接有11盏指示灯,作为1-8#操作机和1-3#传送带的现场故障显示。人机界面放置于车间现场,可以随时监视整个车间的运行情况,当发生故障时,分别有相应的指示灯加以显示,并且可以控制整个系统的启停。同时,可在人机界面上设定变频器的启动频率和加速时间,并可以对其运行频率和输出电压进行监视。个人电脑放置于车间控制室内,通过CC-Link接口板A80BDE-J61BT13连入系统,作为系统中的一个智能站,对车间的生产产量及并条机上各种故障进行实时监控和统计,统计结果以报表(包括日报表、月报表和故障报表)形式输出。

  1.用三菱公司提供的SW5D5-GPPW-E软件包进行主站与各分站之间通信程序设计。

  对整个CC-Link现场网络进行统一规划,确定各单元的器件类型、网络单元数,各单元所占的站数、以及各站特性,步骤为:参数设置刷新用缓冲区内参数进行数据链接写参数到E2PROM刷新用E2PROM内参数进行数据链接。

  当各模块数据链接正常时,即调用相应模块的处理子程序。本系统中共连入25个模块,分别调用这25个子程序即可。

  2.用三菱公司提供的SWOPC-FXGP/WIN-C软件包在FXPLC上进行控制程序和通信程序设计。

  运行情况进行实时监控。共设计5幅画面,分别为主画面、1#传送带运行画面、2#传送带运行画面、故障显示画面、故障履历画面。

  4.在个人电脑上用VisualBasic6.0开发应用程序“并条车间生产管理系统”,利用添加的模块mmscl32(mdfunc.bas)即CC-Link接口板中所带有的CC-Link通信字库函数,可以在用户程序中对元件进行读/写,随时了解车间的生产运行情况,打印各种生产报表。

  1.采用日本三菱公司的原装A系列可编程控制器(PLC)组成计算机控制系统,实现模块化灵活组态。产品按照工业标准设计,具有高抗干扰性及高可靠性。

  2.阀岛采用的是FESTO公司的原装产品,其型号为CPA14。这类阀岛采用的模块式结构可根据用户的需要扩充线个。并且电磁阀信号和输入输出信号在阀岛内的接线,已由FESTO制作完成,只需加上一个CC-Link通信模块即可挂入总线.系统采用现场总线结构及CC-Link通信协议,实现数字化通讯,功能齐全,人机界面友好,图示化操作,全中文界面,软件可根据用户要求编制和修改。

  4.将个人电脑作为一个智能站挂入总线,使得通信速度和距离都得到提高。并且可以实时监控车间运行情况,得到产量信息,打印生产报表。

  5.实现两级报警:当发生故障时,车间现场的工人根据发出的声光报警得知故障源,并且在每台并条机上也有小型人机界面显示本台机上的具体故障;另外,总线GT也能给出整个车间内相应的故障源和提示信息。

  6.生产过程半自动控制。由于并条机上的某些故障还必须由人工来排除,如机后断条,集束器堵棉等,所以目前车间还不能实现全自动化。但由于采用了总线个工人即可,减少了人员配置。

  7.由于采用气动换筒装置,换筒故障率降低,加上总线结构,使得系统协调性良好。


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