CC-LINK總線在CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動粗紗機上的應(yīng)用

趙傳福 崔桂華

摘要：探討CC-LINK總線在CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動粗紗機上的應(yīng)用。介紹了賽特環(huán)球CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動落紗粗紗機的主要功能、系統(tǒng)控制方案和使用CC-LINK現(xiàn)場總線的控制原理，軟硬件的實現(xiàn)。

關(guān)鍵字：cc-link、粗細(xì)聯(lián)、終端電阻、主站、遠(yuǎn)程I/O站。

一、 概述

當(dāng)前，中國紡織行業(yè)正經(jīng)歷從勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，自動化、連續(xù)化的紡織生產(chǎn)已成為現(xiàn)代化的紡織廠的標(biāo)志和必然趨勢。同時，伴隨著社會的高速發(fā)展，人們對高品質(zhì)的紡織品需求不斷增加，紡紗企業(yè)間競爭的加劇，紡制高檔產(chǎn)品的企業(yè)逐漸增多，對設(shè)備的要求也在提高。為減少半制品在操作工序間運送等過程中因觸摸、摩擦、碰撞等對成紗造成紗疵、毛羽的影響，減少用工，提高工作效率，全自動落紗粗紗機和粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)成為未來幾年的發(fā)展趨勢。

CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動粗紗機是賽特環(huán)球研制的全自動落紗及粗細(xì)聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了粗紗機自動生頭、自動紡紗、自動落紗、機械手自動轉(zhuǎn)換、自動輸送至紗庫、自動輸送粗紗至細(xì)紗機；然后細(xì)紗機空管自動輸送至尾紗清除機、機械手摘補管、自動輸送空管至紗庫、機械手自動轉(zhuǎn)換；從整個流程看來，整個系統(tǒng)控制復(fù)雜，現(xiàn)場分散，為了實現(xiàn)CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動粗紗機系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定的運行和切實有效的提高紡織生產(chǎn)效率，滿足紡織廠實際生產(chǎn)的要求，針對粗紗機和粗細(xì)聯(lián)系統(tǒng)控制信號多、控制分散的特點，使用了三菱公司的CC-LINK現(xiàn)場總線。采用CC-Link總線組建的傳感器識別系統(tǒng)對全自動落紗粗紗機和粗細(xì)聯(lián)進(jìn)行紡紗模型建立、現(xiàn)場I/O數(shù)據(jù)采集、運行過程監(jiān)控等，取得了較好的控制效果，同時也產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。為了提高CCLink總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目旖菪浴⒈苊鈹?shù)據(jù)通信沖突，在CC-Link實時通信中，采取了一系列的安全措施，以確保CC-Link總線控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠性。

二、 系統(tǒng)控制方案

2.1 CC-LINK的特性

CC-Link是Control&Communication Link （控制與通信鏈路系統(tǒng)）的簡稱，是三菱電機于1996年推出的開放式現(xiàn)場總線，其數(shù)據(jù)容量大，通信速度多級可選擇，而且它是一個復(fù)合的、開放的、適應(yīng)性強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠適應(yīng)于較高的管理層網(wǎng)絡(luò)到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò)的不同范圍。CC-Link是一個以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，一般情況下，CC-Link整個一層網(wǎng)絡(luò)可由一個主站和六十四個從站組成。網(wǎng)絡(luò)中的主站由PLC擔(dān)當(dāng)，從站可以是遠(yuǎn)程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有CPU和PLC本地站、人機界面、變頻器及各種測量儀表、閥門等現(xiàn)場儀表設(shè)備。且可實現(xiàn)從CC-Link到AS-I總線的聯(lián)接。CC-Link具有高速的數(shù)據(jù)傳輸速度，最達(dá)可達(dá)10Mbps。CC-Link的底層通信協(xié)議遵循RS485，一般情況下，CC-Link主要采用廣播一輪詢的方式進(jìn)行通信，CC-Link也支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬間通信。 CC-Link，具有性能卓越、應(yīng)用廣泛使用簡單節(jié)省成本等突出優(yōu)點。

2.2 CMT1800系統(tǒng)組成

CMT1800的功能是粗紗機紡制的滿紗通過車尾的空滿管交換裝置，實現(xiàn)滿紗紗管與空紗管的自動互換，然后通過CMT F001粗細(xì)聯(lián)輸送線直接將滿紗輸送到紗庫暫存，細(xì)紗擋車工在需要滿紗時按下按鈕，帶有尾紗的紗管被自動輸送至尾紗清除機進(jìn)行清理，同時紗庫里相應(yīng)品種的粗紗被送至細(xì)紗機。即清潔紗管和輸送滿紗可同時進(jìn)行，提高了生產(chǎn)效率。滿紗被送至細(xì)紗機后，擋車工可根據(jù)換紗需要，按下細(xì)紗機的鏈條輸送按鈕，自由控制輸送鏈條的停止位置。整個系統(tǒng)由全自動落紗粗紗機、換紗機械手、智能紗庫、粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)、在線立式尾紗清除機、紗管自動識別篩選系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)如圖一所示。

通過圖一可以看出，該系統(tǒng)各單元之間相對分散，并且距離較遠(yuǎn)，如果采用傳統(tǒng)的分布式電控箱控制，那么布線較多，給日常維護(hù)和故障檢修帶來極大的不方便。CC-LINK總線具有高速度大容量的數(shù)據(jù)傳送、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多點接入、T型分支、星型結(jié)構(gòu) ，CC-Link使分布控制成為現(xiàn)實的優(yōu)勢，正好很好的解決了紡紗廠組建全自動落紗及粗細(xì)聯(lián)系統(tǒng)的布線難題。

2.3 CC-LINK控制系統(tǒng)配置

2.3.1 硬件組成： 電源Q61P-A2、基板Q35B、CPU單元Q02CPU 、CC-LINK網(wǎng)絡(luò)模塊QJ61BT11 、遠(yuǎn)程輸入輸出模塊AJ65SBTB2-16DR 、CC-LINK T型中繼AJ65SBT-RPT；觸摸屏A970GOT-TBA-C。硬件數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場紗庫、細(xì)紗機臺數(shù)進(jìn)行確定，在傳輸距離超過1200米時，還需要增加CC-LINK T型中繼AJ65SBT-RPT模塊。

2.3.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成：要求對現(xiàn)場紗庫進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、有自動/手動切換，有掉電保護(hù)措施，整個運行狀態(tài)的監(jiān)控，不同粗紗品種對不同細(xì)紗機的處理，智能紗庫要遵循分品種存放、先進(jìn)先出的原則。控制總距離2400米，針對控制要求系統(tǒng)采用比較經(jīng)濟(jì)的CC-LINK 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。主站采用Q02CPU 本地I/O+遠(yuǎn)程I/O可達(dá)2048個控制點、主站控制14個分站（假設(shè)有14臺細(xì)紗機），每個分站占32個I/O點、每個分站控制1臺細(xì)紗機對粗紗的需求。由于距離太遠(yuǎn)（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了CC-LINK最大距離1200米）并且沒有使用CC-LINK專用線纜，所以采用了兩個主站模塊和兩個中繼。由于系統(tǒng)采用了CC-LINK網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)約了大量布線成本，而且便于集中維護(hù)和管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖二。

2.3.3 CC-LINK參數(shù)設(shè)置及編程

2.3.3.1 I/O配置：根據(jù)硬件的選擇，在三菱的PLC編程軟件GX Developer中需要配置I/ O及開關(guān)設(shè)置。見圖三。

2.3.3.2 CC-LINK參數(shù)設(shè)置

硬件設(shè)置：在使用CC-LINK現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)時，需要先設(shè)定參數(shù)才能使用。首先是站號的設(shè)定：主站的站號必須設(shè)定為0號站，由于在本系統(tǒng)中有兩個主站，它們屬于不同的網(wǎng)絡(luò)。所以必須兩個主站都設(shè)定為0號站、通訊速率設(shè)定156Kbps（傳送速率/模式設(shè)置開關(guān)設(shè)定為0）；然后設(shè)定每路的遠(yuǎn)程輸出的站號和通訊速率，第一路依次設(shè)定為1號站、2號站、3號站、4號站、5號站、6號站、7號站；第二路依次設(shè)定為1號站、2號站、3號站、4號站、5號站、6號站、7號站。每一個站點控制一臺細(xì)紗機滿紗和空管的傳送。在設(shè)定站號時不要中間隔站，通訊速率統(tǒng)一為156Kbps。既每個遠(yuǎn)程輸出和中繼速率撥碼開關(guān)都撥到OFF位置。

軟件設(shè)置：軟件設(shè)置包括CC-LINK主站模塊QJ61BT11所在I/O設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)置（主站）、模式設(shè)置、軟元件設(shè)置、連接數(shù)設(shè)置等。具體設(shè)置如圖四。

三、 結(jié)束語

CMT1800粗細(xì)聯(lián)合智能全自動粗紗機通過CC-LINK總線實現(xiàn)了粗紗到細(xì)紗工序的數(shù)字化、智能化輸送，很好的解決了粗細(xì)聯(lián)控制信號多、分布范圍廣的問題，大大地節(jié)約了大量布線的成本，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，滿足了紡紗廠對粗細(xì)聯(lián)系統(tǒng)的實際生產(chǎn)需求，方便了紡織廠的生產(chǎn)管理，取得了較好的效果。