基于CC-Link的并條生產(chǎn)系統(tǒng)的研究

作為紡紗過程中的一道工序，并條介于精梳和粗紗之間。其主要任務(wù)是：并合、牽伸、混合、成條，將生條進(jìn)一步加工成熟條，以提高棉條質(zhì)量。并條工序是決定棉紡產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，棉紡并條工序的工藝設(shè)備水平狀況對棉紡產(chǎn)品的影響，越來越引起國內(nèi)外棉紡專家的重視。

如圖1所示為ASFA306型并條機(jī)的工藝過程，并條機(jī)機(jī)后是導(dǎo)條架，下面每側(cè)各放6個或8個喂入棉條筒1，每側(cè)棉條為一組。棉條經(jīng)由導(dǎo)條羅拉2和給棉羅拉3，進(jìn)入牽伸裝置4，經(jīng)過牽伸的須條沿前羅拉表面進(jìn)入弧形導(dǎo)管6，聚攏成條后由緊壓羅拉7壓緊成光滑緊密的棉條，再由圈條盤8有規(guī)律的圈放在輸出棉條筒9內(nèi)。

目前，紡織廠的并條車間都是以人工看管機(jī)臺為主，生產(chǎn)線的自動化程度很低，而且紡紗車間具有溫度高、飛絲多、噪聲大等特點(diǎn)，這種惡劣的環(huán)境對人的健康很不利，工作也易疲勞。為了提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動強(qiáng)度，我院與海安紡機(jī)廠合作研制出ASFA-306新型高速并條機(jī)，并提出了基于CC-Link總線實(shí)現(xiàn)并條生產(chǎn)車間設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)造并條生產(chǎn)系統(tǒng)以提高生產(chǎn)的自動化程度。

二、CC-Link網(wǎng)絡(luò)簡介

CC-Link（Control＆CommunicationLink）是一類基于PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場總線，是PLC遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)向現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展和延伸。CC-Link網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時性、分散控制、與智能機(jī)器通信、RAS功能等方面具有最新和最高功能，同時，它可以與各種現(xiàn)場機(jī)器制造廠家的產(chǎn)品相連，為用戶提供各廠商設(shè)備的使用環(huán)境。該網(wǎng)絡(luò)滿足了用戶對開放結(jié)構(gòu)與可靠性的嚴(yán)格要求，它具有如下特點(diǎn)：
◆CC-Link網(wǎng)絡(luò)可以形成高速度及遠(yuǎn)距離的應(yīng)用組態(tài)，使其能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的多樣性，
在速率為156bps時，通信距離可達(dá)1200米加中繼器后，通信距離更遠(yuǎn)；
◆采用普通屏蔽雙絞線，大大降低接線成本，抗干擾能力強(qiáng)；
◆具備自動在線恢復(fù)功能，待機(jī)主控功能，切斷從站功能，確認(rèn)連接狀態(tài)功能及
測試和診斷功能，因此，可以構(gòu)成具有高可靠性的網(wǎng)絡(luò)。
◆在CC-Link系統(tǒng)中可以連接下述三種遠(yuǎn)程元件：
遠(yuǎn)程I/O—僅僅處理開關(guān)量的現(xiàn)場元件，例如數(shù)字式I/O或氣動閥。
遠(yuǎn)程裝置—能處理開關(guān)量和數(shù)字量的現(xiàn)場元件，例如模擬量I/O、MELSEC-FX系列PLC。
智能化遠(yuǎn)程—具有CPU并且能與主站和其它站通訊的現(xiàn)場元件，例如個人電腦。
基于CC-Link的上述特點(diǎn)，我們選定CC-Link作為并條生產(chǎn)系統(tǒng)的現(xiàn)場總線。

三、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.系統(tǒng)配置
并條工序通常分為頭道并條和二道并條，其中1#、3#、5#并條機(jī)完成頭道并條，2#、4#、6#并條機(jī)完成二道并條，八節(jié)并條機(jī)的生產(chǎn)車間的布局如圖2所示。
對應(yīng)每臺并條機(jī)有閥島控制的操作機(jī)進(jìn)行換空筒和推滿筒操作。1#、2#傳送帶用以傳送備用空筒，由變頻器控制其啟停等操作。3#傳送帶用以傳送加工完到下一道工序的滿筒，因其一直在動作，故直接由主站擴(kuò)展的輸出模塊通過接觸器來控制。
并條生產(chǎn)系統(tǒng)的組成為：1個主通信控制站，8節(jié)FX2N系列PLC控制的并條機(jī)作為遠(yuǎn)程裝置站，4個用于傳感器信號輸入的遠(yuǎn)程I/O模塊，1個用于故障指示的遠(yuǎn)程I/O模塊，8個控制操作機(jī)完成換筒操作的閥島，1個人機(jī)界面，1臺變頻器以及1臺個人電腦，所有這些模塊都掛在CC-Link總線上。系統(tǒng)連線框圖如圖3所示。