XX公司织机监控管理系统三期技术方案DOC11(1)

**公司织机监控管理系统三期技术方案浙江中控电气技术有限公司2003/10/30织机监控管理系统三期**公司织机监控管理系统三期（喷水织机车间）技术方案一、项目背景和实施目标1、项目背景国内许多大型纺织生产企业在经历了多年的积累发展后，已逐渐淘汰了落后的生产设备，采用世界技术领先的进口设备，使工厂的自动化程度、生产效率得到显着提高、生产成本有效降低，对企业的后续发展起到了积极作用。但是目前纺织行业中普遍存在的一个问题是，各生产设备之间往往独立工作，没有集中监控和统计管理平台，给企业管理水平和科学决策水平的提高带来了不利影响，这个矛盾在机器数量众多的织布厂表现得尤为突出。2、织机监控管理系统的一般目标织机监控管理系统所要解决的问题是采集分散于各台织机上的相关信号，汇集到监控管理平台，经后台处理软件的处理，向生产管理人员和操作人员提供诸如机器实时运转状态、告警、生产数据统计、自动报表输出等监控管理功能。织机监控管理系统能够帮助相关人员缩短故障处理的响应时间、积累和分析故障数据、减少生产统计工作量，并提高统计的准确性。3、**公司织机监控管理系统的具体目标经与**公司有关人员讨论后，我们确定了织机监控管理系统（三期）的具体目标，列述如下：（1）项目范围：**公司喷水织机车间共120台喷水织机，其中丰田LW603织机48台、日产LW551织机72台。（2）监控点每台织机需要监控的点分别为：①织机运转信号、②纬停信号、③弃边绞边停信号、④满匹停信号、⑤其它停信号、⑥产量信号。120台织机总共需要监控的点数为720点。其中产量信号需要在织机上另加检测机构采集，详细描述见附件。（3）系统功能①对喷水车间内的120台喷水织机的运行、纬停、弃边绞边停、满匹停、其它停车五种状态和产量信号进行实时检测，并进行数据记录。②每台纺织机都有自己的地址，在监控管理平台（即上位机）的监控窗口，可以清楚地显示每台织机的当前状态，织机的状态显示可以在窗口用文本提示，也可以用与织机信号灯柱一致的形状颜色方案（或用户提出的其它颜色方案）表示，以符合生产人员的习惯。③用户可根据需要，设定统计时间段，系统提供每台织机的运转率、停机原因、每种停机原因下的停机次数和停机时间的数据统计，方便生产管理人员和维护人员对织机的故障分析。④系统可以满足厂方的生产习惯进行班次设定；实现厂方不同时期的生产需要，对车间内所有织机按照产品品种进行分类；实现对所有织机进行任意分组。结合织机的运行状态数据，每一个班次都可以形成三种不同的生产数据报表（按机台号分、按小组号分、按品种分）。把各个班次的报表汇总，还可以形成日计、月计等数据汇总。⑤支持对以上各类数据报表的打印、显示。二、系统原理和技术方案1、系统原理不论是老型号的LW551型，还是新型号的LW603型喷水织机，都自带了一个状态监控输出接口LAN05。LAN05是070接口插头，接口的针号、针脚信号及信号含义见图1和表1。图1：织机监控信号接口表1：LAN05针脚信号针脚名称输出内容输出电平信号灯柱1COM公共点2RUN织机运转信号运转时低，停止时高运转时红灯闪烁3SL黄灯信号停止时低，准备状态高电源通且织机停黄灯亮4FL纬停信号纬停时低纬停时红灯亮5DL1弃边、绞边停信号弃边、绞边停低弃边、绞边停蓝灯亮6DL2满匹停信号满匹停低满匹停绿灯亮7PSPS信号主轴290-320度高，其它低8E织机接地织机监控管理系统的原理是通过加装接口电路采集织机的运转状态信号，利用加装的检测机构采集产量数据（详见附件），经编码传输，将信号汇集到主控制器。主控制器对信号进行处理后，与监控管理平台（上位机）的监控软件进行通信。上位机监控软件实时显示织机状态，存储记录数据。利用上位机监控软件的统计功能生产管理人员可以调用已存储的数据，进行分类统计，形成报表文件，供浏览和打印。2、技术方案我们为**公司织机监控管理系统设计的方案采用本公司的自主开发的控制系统产品OpenSysGCS-1控制系统（简称GCS），在上位机（监控管理平台）上加装本公司开发的通用组态软件包和监控软件，在每台织机上加装信号采集编码模块OS-SS08，以实现系统功能。织机监控管理系统的结构如图2所示，主控制柜内部板卡配置如图3所示：图2：监控管理系统结构图3：主控制柜内部板卡配置各部分功能简介如下：（1）信号采集模块接口织机的LAN05，采集织机状态信号，接口（另外加装）检测机构采集的产量信号，并将信号转换成抗干扰能力较强、适宜较远距离传输的总线信号格式。（2）OpenSys主控制柜汇集和解码信号采集模块送来的信号，与上位机监控软件进行通信并上报数据。（3）监控管理平台（上位机）和监控软件显示织机状态和告警信息，存储OpenSys上报数据，按要求进行统计和报表生成，支持历史数据查询和报表打印。3、系统布线根据车间现场织机布置情况，我们设计了图4所示的布线方案。主控制柜A和主控制柜B分别负责北、南两片各60台织机（与车间分组相同分法）的信号采集。信号采集模块和开关量输入模块之间的信号电缆及两机柜之间的以太网电缆用PVC线槽包裹，用安装支架支搁，布于喷水织机下的排水沟，不露明线。图４：车间内系统布线示意图4、设备清单**公司织机监控管理系统（三期）的硬件设备配置清单列于下表。表2：织机监控管理系统（三期）的硬件设备配置清单序号型号设备名称描述数量1工控机上位机微机和打印机，用作监控管理平台（可用现有设备）12OS-201S小机柜715*425*1000mm23OS-IO08（LOC）CPU机架支持8个IO模块，支持OMC-3/E(R)CPU24OS-IO08（EX）扩展IO机架支持8个扩展IO模块25OS-PWS12电源模块AC85-264V自适应输入，9ADC输出46OS-OMC-3/ERCPU模块功能同OS-OMC-2/E，支持扩展IO机架27OS-XDC12开关量输入模块支持DC12/24V开关量信号输入328OS-SS08信号采集模块织机状态信号采集和产量信号采集12094口工业用HUB用于连接上位机和两个主控制柜１10CBLEH06以太网通信电缆用于上位机与OpenSys主控制器通信80米116芯屏蔽线信号电缆用于连接信号采集模块和开关量输入模块3500米12其它附件用于信号电缆外包裹的PVC管约600米，PVC三通若干，用于PVC管安置的安装支架若干织机监控管理系统的软件主要安装在上位机，包括WindowsNT4.0操作系统、组态软件包、监控软件等。组态软件包通过上位机与OpenSysCPU模块的通信，完成对OpenSys控制器的组态下载；监控软件用于现场OpenSys的监控，并在此基础上提供丰富的人机接口画面，在上位机上实现现场机器的运行状态显示、操作、记录、打印等监控功能。三、项目实施的分工界面为使项目顺利开展，我们建议表三所列的分工界面。表3：分工界面序号大类项目分工描述1硬件提供用作上位机的计算机和打印机尽可能利用**公司原有设备，如不能用中控电气提出技术要求，**公司购买2OS-201S小机柜中控电气提供3OS-IO08（LOC）CPU机架中控电气提供4OS-IO08（EX）扩展IO机架中控电气提供5OS-PWS12电源模块中控电气提供6OS-OMC-3/ERCPU模块中控电气提供7OS-XDC12开关量输入模块中控电气提供8OS-SS08信号采集模块中控电气提供9４口工业用HUB中控电气提供10CBLEH06以太网通信电缆中控电气提供12信号电缆中控电气提出技术要求，**公司购买13其它附件：PVC管、安装支架中控电气提出技术要求，**公司购买、制作14软件提供操作系统中控电气提供15组态软件包中控电气提供16监控软件中控电气提供17工程实施线缆铺设**公司铺设，中控电气督导18线缆接头处理和连接中控电气施工，**公司提供配合19OpenSys机柜安装**公司施工，中控电气督导，**公司提供220V电源供电20OpenSys机柜内器件安装中控电气安装21OpenSys上电调试中控电气调试22上位机软件安装中控电气安装23系统联调中控电气调试24服务设备维修一年保修；长期维修，只收工本费25技术支持中控电气提供电话和网络技术支持26用户培训中控电气提供现场用户培训27其它用于产量检测的检测机构**公司采购传感器并安装，中控电气提供技术支持四、其它需要说明的问题1、本方案完全采用中控自主开发并已被广泛使用的成熟产品，具有性能稳定，项目实施周期短的优点。2、OpenSys控制系统具有良好的扩展性，如果以后车间的织机数量扩充，只需加装主控制柜和信号采集编码模块，工程实施非常简单方便。3、如果车间主管以上层面的公司领导需要监控数据或浏览报表，本系统可以方便的实现联网。附件：产量检测机构产量检测是通过在卷取轴的一侧加装检测结构来实现。图A是织机上经纱织成布的示意图，图中红框内是布匹卷取轴，这根轴的转动带动了布匹的卷取，由于布匹本身不绕在这根轴上，所以可以通过轴的周长和转动的圈数就可以计算出布匹的长度。图A：经纱成布示意图轴的周长是一个恒定值，只要检测出轴转动的圈数或角度，就能够算出布的产量。图B是加装检测结构的示意图。图B：需加装的检测机构示意图首先在轴上装上一些被测组件（金属块），被测组件的数量视检测精度要求而定，这些被测组件要按一周360度除以被测组件数量等角度分布，并尽量装在靠近轴边缘的地方（但不能碰到布）。其次在正对轴某一位置的地方装一个接近开关，当被测组件随轴转到正对接近开关时，开关动作（如开关闭合），发出信号，而当被测组件离开接近开关时，开关恢复常态（如开关断开）。通过这样改装后，轴每转动一周，接近开关就会发出与被测组件数量相同的动作次数。通过检测接近开关的动作次数，就可计算得到布的产量。布产量=接近开关动作次数×轴周长/轴上被测组件数事实上许多织机虽然没有装这些检测机构，但都为用户考虑了这一点，在卷取轴上留了四个螺孔，以方便用户在需要时加装。