在纺织产业中,生产过程的数据集成与处理是现代化管理的关键,涉及到实时监控、数据收集、故障诊断等多个环节。本文主要介绍了基于现场总线技术的纺织生产全过程数据采集及处理系统的开发。
纺织生产过程具有自身的特殊性,包括多个工序和流程,如清棉、梳棉、精梳、并条、粗纱、细纱、络筒等。这些工序分布在广阔的范围内,且涉及的设备数量众多,每个设备都可能产生多个信号,且信号的型号类型多样。同时,不同设备中控制器的种类复杂,通信能力差异大,这给设备联网和信息集成带来了挑战。企业在信息化改造上面临着资金和认识方面的问题,因此迫切需要实现全工艺流程所有设备的联网和数据集成处理。
在纺织生产过程信息化的总体功能要求方面,目标是实现全工艺流程所有设备的联网和企业局域网的互联,完成数据的集成及处理。系统应具备丰富功能,包括在线监控和实时故障诊断等。
为了满足上述需求,本文介绍的系统底层网络由多个PROFIBUS总线网络和其他子网组成,可以实时采集纺织生产过程所有工序中各设备的重要参数。上层基于工业以太网和WinCC设计,用于完成海量信息的集成和处理。
PROFIBUS(Process Field Bus)是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产商的现场总线标准,广泛应用于工业自动化领域,特别是在纺织、钢铁、化工、电力、物流等行业。PROFIBUS的使用可以简化分布式自动化系统的设计和实施,提高系统的稳定性和灵活性。
WinCC(Windows Control Center)是西门子公司的监控软件产品,它提供了工业自动化领域所需要的数据采集、监控和控制的功能。通过WinCC,可以实现数据的可视化、数据的存储与备份、报警记录及报表生成等。
在开发该系统时,还需要注意系统的可靠性,确保系统稳定可靠地运行。通过实践证明,该系统能够实时采集处理超过470台设备的40000多个底层数据,实现在线故障诊断及报警,并对整个纺织生产过程进行集中监控和管理。
开发此类系统的关键技术包括数据采集技术、通信协议、实时数据库技术、故障诊断技术以及人机交互界面设计等。其中,数据采集技术需要高效率地从纺织生产线上各种设备中获取数据;通信协议需要保证数据传输的准确性和实时性;实时数据库技术用于存储和管理生产过程中的海量数据;故障诊断技术帮助及时发现生产过程中的异常情况;人机交互界面则需要直观易用,以满足生产操作人员的需求。
针对传统纺织生产过程信息化改造的难点,该系统能够有效地解决生产设备分布广、信号类型多、控制器种类复杂等难题,通过PROFIBUS现场总线技术和WinCC监控软件的结合使用,大大提高了纺织生产过程的信息化水平和生产效率。
纺织生产过程数据集成与处理系统的开发对于提升纺织企业的现代化管理水平、优化生产流程和提高生产效率具有重要的实践意义。通过技术进步和创新应用,纺织企业可以更好地适应市场竞争,提高产品的质量和生产效率,从而增强企业的核心竞争力。