1 前言

纺纱生产中，由于用到的细纱工序机台数量大、用工多、管理复杂，因而提高细纱车间的管理信息化程度、减少用工已经成为纺织企业目前重要关注点。台达为某纺纱厂细纱车间提供新的监控系统方案，藉由原台达四行文本型PLC一体机TP04系列、可编程控制器（PLC）DVP-32ES系列及变频器组合为基础，通过5组TP04系列、DVP-28SV系列PLC与EN01模块进行组网，上位机则采用台达DIAView SCADA工业组态软件实现组态，通过SQL Server数据库进行数据管理，建立细纱车间的全方位监控系统，实现生产所需的用户管理、运行监控、工艺监测、报警信息、生产日报、产量查询、段速管理等功能项。

2 客户分析

客户主营业务为生产6-120支高中低系列优质棉纱，细纱车间总计9.6万锭，环锭纺细纱机110台车，共生产6-10个棉纱品种，采用3班2运转的生产方式。

细纱车间属于传统劳动密集型工序，该工序对机台设备运行状况、工艺执行情况的巡检以及报警信息、产量数据的统计均使用大量用工。随着招工难、用工成本上升、市场对产品质量要求提高等多种因素出现，促使细纱工序加快从传统的管理模式向智能化、信息化管理转变，从而降低运营成本，同时保障生产效率、产品质量。为此，客户提出建设细纱车间监控系统作为试验点，向实现智慧化管理迈出重要的一步。同时，台达作为该系统的开发者，也为后续MES制造执行系统的导入拓展奠定基础。

3 系统功能需求

台达细纱车间监控系统依客户实际管理需求，提供以下功能，其监控内容如表1所示。

（1）机台运转状态实时监控；

（2）单机台报警信息实时监控，报警历史信息查询；

（3）机台运行工艺信息实时监控，在线远程更改九段速曲线参数；

（4）日产量报表自动按时统计，生产报表，可导出、保存、打印、查询；

（5）产量信息自动排队存入数服务器据库中，可查询、导出、打印；

（6）在线设定机台排班轮转顺序，产量按照排班自动调换生成报表。

表1 系统监控内容

4 系统架构

4.1 硬件联网

客户出于成本考量，提出将监控系统架构套用在原细纱机台达DVP24ES系列PLC与四行文本型PLC一体机TP04系列的硬件系统上。因此，整套系统的网络选择有限，只能使用普通通讯总线RS-485将每11台TP04系列作为从站，PLC DVP28SV11R系列PLC作为主站进行组网，共分5组。每组PLC藉由扩展EN01以太网模块再进行组网，选用MODBUS TCP通讯协议，同上位监控系统进行组态，实现整个系统的硬件联网。另外，监控服务器、历史记录数据存放服务器、操作员工作台等，都可集成在一台性能优异的PC上。细纱车间监控系统产品清单如表2所示。

表2 细纱车间监控系统产品清单

4.2 组网注意事项

（1）选择阻抗匹配优质低衰减RS-485通讯总线专用线缆18AWG，在波特率9600bps及以下时，最大无中继传输距离可到1000m；

（2）用有源的RS-232转RS-485通讯总线转换设备可以在9600bps的波特率上传至1.2km，而超过的距离可使用中继器解决；

（3）单层屏蔽电缆屏蔽层应一端接地，双层绝缘隔离型的电缆屏蔽层其外层，应两端接地，内层屏蔽则应一端接地；

（4）传输距离超过300m应加120Ω终端电阻；

（5）选用工业级添加中继器，网络上有较多设备，每增加一个中继器可正价1.2km的最大传输距离或者多负载256个设备。系统服务器端需求如表3所示。系统组网示意图如图1所示。

表3 系统服务器端需求

6 结束语

此次提供的监控系统方案难点在于要在原有设备基础上进行组建，这使得可选方案有限。台达提供新的监控系统搭配合适的产品组件，完美实现客户的监控管理需求，建立起细纱车间的全方位监控系统，达到生产所需的用户管理、运行监控、工艺监测、报警信息、生产日报、产量查询、段速管理等，帮助客户节省大量的用工量和人工成本。

参考文献（略）

作者简介

杨永升 男 （1986-） 硕士 应用工程师 研究方向：HMI、PLC、伺服系统、变频器、机械传动等产品的产品应用和技术支持