自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李延卿

（河北省寧紡集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北 寧晉 054000）

現(xiàn)代化的今天，各行各業(yè)中先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用越來越深入、廣泛，這在極大程度上促進(jìn)了行業(yè)發(fā)展。基于此，印染行業(yè)也應(yīng)當(dāng)積極引用先進(jìn)技術(shù)來彌補(bǔ)染色生產(chǎn)的不足，生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品。傳統(tǒng)染色車間缺乏先進(jìn)技術(shù)、工藝及設(shè)備，主要依靠勞動力，這就使得染色生產(chǎn)存在諸多問題，產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保障，相應(yīng)的染色生產(chǎn)規(guī)?；⒏哔|(zhì)化發(fā)展難以實(shí)現(xiàn)。而先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，極大程度地改造了傳統(tǒng)染色生產(chǎn)線。就以自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)來說，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備和工藝，避免染色生產(chǎn)線出現(xiàn)差錯，相應(yīng)的染色生產(chǎn)質(zhì)量和效率大大提高。

1 自動化染色生產(chǎn)現(xiàn)狀的分析

從近些年我國輕工業(yè)發(fā)展實(shí)際情況來看，印染行業(yè)占有重要的地位。但隨著社會不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，印染行業(yè)發(fā)展過程中逐漸暴露一些問題，如生產(chǎn)成本較高、環(huán)境污染嚴(yán)重和能耗較大等，這與我國可持續(xù)發(fā)展理念不符。這種情況下，印染行業(yè)積極探索持續(xù)健康發(fā)展路徑是非常必要的，即自動化染色生產(chǎn)[1]。在科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展越來越深入、廣泛的情況下，積極引入自動化染色生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)、工藝及設(shè)備，勢必能夠解決印染行業(yè)存在的問題，推動印染行業(yè)更好更快地發(fā)展。

就當(dāng)前國內(nèi)自動化染色生產(chǎn)實(shí)際情況來看，印染行業(yè)未來勢必會朝著自動化、智能化、高效化及科學(xué)化方向發(fā)展，但當(dāng)前因相關(guān)技術(shù)水平有限，加之其他因素的制約，使得大多數(shù)印染廠依舊采用傳統(tǒng)的操作方式，自動化染色生產(chǎn)的過程中需要依靠大量人力操作，這容易造成操作失誤或偷工減料等現(xiàn)象發(fā)生；采用的儀表的穩(wěn)定性和可靠性不高，相應(yīng)的溫度控制精準(zhǔn)度不高，容易造成布匹顏色不均勻、質(zhì)量參差不齊。這充分說明了印染行業(yè)自動化控制水平有待提高[2]。

2 自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究

自動化染色生產(chǎn)存在的一些問題，導(dǎo)致所生產(chǎn)的布匹質(zhì)量不佳，為了盡可能地避免此種情況發(fā)生，如下將著重分析和研究筒子紗自動化染色生產(chǎn)線任務(wù)監(jiān)控管理系統(tǒng)。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

對傳統(tǒng)染色生產(chǎn)實(shí)際情況予以了解和分析，整個生產(chǎn)過程中需要配備大量工作人員，負(fù)責(zé)工藝信息的記錄、每道工藝的執(zhí)行等等，又因?yàn)槿藶椴僮魅菀壮霈F(xiàn)差錯，所以生產(chǎn)車間時常出現(xiàn)記錄錯誤、單據(jù)涂抹嚴(yán)重、工序操作不規(guī)范等問題，導(dǎo)致染色生產(chǎn)效果不佳，甚至容易出現(xiàn)安全事故，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。與此同時，管理部門執(zhí)行的各項(xiàng)管理工作也比較隨意、敷衍，導(dǎo)致生產(chǎn)線上的各類設(shè)備容易受某些因素影響而出現(xiàn)故障，也會耽誤生產(chǎn)產(chǎn)品或者導(dǎo)致所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不佳。而自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)建，則能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)染色生產(chǎn)的不足，保障染色生產(chǎn)規(guī)范化、合理化、有效化地展開，同時加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控，盡量避免設(shè)備故障現(xiàn)象的發(fā)生。

自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)包括任務(wù)管理和設(shè)備監(jiān)控兩部分。其中，任務(wù)管理系統(tǒng)主要是由MP和中控PLC 支持，使其具有工藝信息、排產(chǎn)信息調(diào)度控制與查詢等功能。本系統(tǒng)還設(shè)置了通訊軟件，周期循環(huán)掃描數(shù)據(jù)庫，它能自動更新工位狀態(tài)信息，即在接受信息更新任務(wù)時會自動整合與新任務(wù)相關(guān)的信息，直接發(fā)送至中控PLC，此時周期循環(huán)訪問中控PLC，讀取、存儲設(shè)備狀態(tài)信息，同步更新工位狀態(tài)信息[3]。

監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的目的是為了能夠?qū)θ旧a(chǎn)狀態(tài)予以實(shí)時監(jiān)控，這其中包括對原料紗回潮率、染色機(jī)流量、生產(chǎn)溫度調(diào)整、液位、供水水壓、工作時間等方面的監(jiān)控；對染色生產(chǎn)設(shè)備的在線監(jiān)控，比如掌握染機(jī)工作狀況、助劑使用量、離心脫水的轉(zhuǎn)速、微波烘干機(jī)的運(yùn)行速度等方面的參數(shù)，從而了解生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否良好，以便及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，要求維修人員能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進(jìn)行維修維護(hù)，避免染色生產(chǎn)受到影響。除此之外，中央控制系統(tǒng)的設(shè)置也是非常必要的，能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行自動補(bǔ)償，減小回染現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，提高染色生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

2.2 任務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在對任務(wù)管理系統(tǒng)有所了解的情況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)該系統(tǒng)首先要了解染色生產(chǎn)實(shí)際情況，分析染色生產(chǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)以及存在的問題，進(jìn)而以此為依據(jù)來確定任務(wù)管理系統(tǒng)應(yīng)用的目標(biāo)，之后具體展開系統(tǒng)各個部分的設(shè)計(jì)。

總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)并分析自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況來設(shè)計(jì)任務(wù)管理系統(tǒng)，那么它的結(jié)構(gòu)應(yīng)為三層C/S 結(jié)構(gòu)，將生產(chǎn)任務(wù)管理軟件設(shè)置在客戶端，以便能夠隨時交換中控PLC、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，比如任務(wù)信息、設(shè)備信息，為有效地執(zhí)行任務(wù)管理工作創(chuàng)造條件。服務(wù)器端需要設(shè)置數(shù)據(jù)庫管理軟件，使該軟件的應(yīng)用能夠?qū)?shù)據(jù)庫予以維護(hù)，保證數(shù)據(jù)庫能夠定期備份數(shù)據(jù)、及時存儲信息數(shù)據(jù)，滿足任務(wù)管理需求。上機(jī)訪問數(shù)據(jù)方式應(yīng)以ADO 方式為主，而訪問PLC 則以MPI 通訊方式為主，如此整個任務(wù)管理系統(tǒng)能夠良好地運(yùn)行。

需要特別注意的是，染色生產(chǎn)線的關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括任務(wù)信息、染缸信息、染料稱量信息、紗重量信息。任務(wù)管理系統(tǒng)運(yùn)行的過程中需要及時更新以上關(guān)鍵信息，以保障生產(chǎn)設(shè)備及時接收到數(shù)據(jù)而合理運(yùn)行，保障染色生產(chǎn)正常進(jìn)行。為此，在任務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要對管理軟件能否在數(shù)據(jù)庫中掃描到新任務(wù)，獲取任務(wù)中關(guān)鍵信息進(jìn)行分析，進(jìn)而合理地設(shè)置管理軟件，也就是保障管理軟件的應(yīng)用能夠?qū)崟r從下位機(jī)中讀取任務(wù)指令，掌握任務(wù)狀態(tài)、工藝信息及工位狀態(tài)信息，進(jìn)而第一時間更新數(shù)據(jù)庫中的任務(wù)信息表；管理軟件還能夠獲取染缸信息，將其傳送到下位機(jī)，并從下位機(jī)中讀取染料相關(guān)信息，傳送至數(shù)據(jù)庫，循環(huán)往復(fù)地掃描和傳輸信息數(shù)據(jù)，保障燃料生產(chǎn)有序、有效地進(jìn)行[4]。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了保障監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控染色生產(chǎn)的各個方面，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有工藝監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、報(bào)警信息控制及歸檔信息控制功能，使系統(tǒng)運(yùn)行的過程中能夠?qū)崟r控制工藝設(shè)備及工藝流程，同時將監(jiān)測數(shù)據(jù)予以收集和整理，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，為后續(xù)有針對性地實(shí)施任務(wù)管理提供參考資料。

因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測對象是工藝和設(shè)備，所以系統(tǒng)的基本構(gòu)成為設(shè)備界面、報(bào)警信息及報(bào)表查詢?nèi)?xiàng)，其中設(shè)備界面涉及到總體界面、染色機(jī)、微波烘干機(jī)、離心脫水機(jī)、移載車和機(jī)械手等。工作人員在操作監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，能夠直接從界面上查詢?nèi)旧a(chǎn)線狀況、物流信息以及跟紗線應(yīng)用流程等；而在主界面上能夠進(jìn)行單機(jī)設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)及報(bào)警情況等信息的查詢。這是因?yàn)樵谙到y(tǒng)運(yùn)行的情況下，一旦工作人員發(fā)布指令，那么界面就會第一時間切換，而PLC 數(shù)據(jù)則會轉(zhuǎn)變?yōu)閯赢?，方便工作人員了解染色生產(chǎn)的相關(guān)情況。

2.4 系統(tǒng)應(yīng)用

自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對多臺設(shè)備的監(jiān)控與管理，工作人員能夠隨時了解染色生產(chǎn)實(shí)際狀況。當(dāng)然，為了提高自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用效果，需要根據(jù)染色生產(chǎn)線實(shí)際情況，在中央控制室內(nèi)發(fā)布生產(chǎn)線任務(wù)管理、在線監(jiān)測及故障診斷指令，相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)也能夠傳輸?shù)街醒肟刂剖?，從而綜合地分析染色生產(chǎn)線實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)全方位、有效地監(jiān)控管理[5]。

3 結(jié)語

車間批量染色生產(chǎn)過程中容易受到某些因素的影響，導(dǎo)致染色生產(chǎn)質(zhì)量不佳，生產(chǎn)出有瑕疵的產(chǎn)品，如此勢必會造成紡織染色企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益降低。為了避免這種情況的發(fā)生，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及管理層應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識到先進(jìn)技術(shù)引用的重要性，科學(xué)合理地構(gòu)建自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)施任務(wù)管理及實(shí)時監(jiān)控，能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題，以便工作人員能夠及時處理，從而保障染色生產(chǎn)能夠高效高質(zhì)地進(jìn)行，產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品。因此，根據(jù)染色生產(chǎn)實(shí)際需求而合理地設(shè)計(jì)自動化染色生產(chǎn)線監(jiān)控管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。