基于CC-Link的并條生產(chǎn)系統的研究

作為紡紗過(guò)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備水平狀況對棉紡產(chǎn)品的影響，越來(lái)越引起國內外棉紡專(zhuān)家的重視。

如圖1所示為ASFA306型并條機的工藝過(guò)程，并條機機后是導條架，下面每側各放6個(gè)或8個(gè)喂入棉條筒1，每側棉條為一組。棉條經(jīng)由導條羅拉2和給棉羅拉3，進(jìn)入牽伸裝置4，經(jīng)過(guò)牽伸的須條沿前羅拉表面進(jìn)入弧形導管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(pán)8有規律的圈放在輸出棉條筒9內。

目前，紡織廠(chǎng)的并條車(chē)間都是以人工看管機臺為主，生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化程度很低，而且紡紗車(chē)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(dòng)強度，我院與海安紡機廠(chǎng)合作研制出ASFA-306新型高速并條機，并提出了基于CC-Link總線(xiàn)實(shí)現并條生產(chǎn)車(chē)間設備的聯(lián)網(wǎng)，構造并條生產(chǎn)系統以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。

二、CC-Link網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)介

CC-Link（Control＆CommunicationLink）是一類(lèi)基于PLC系統的現場(chǎng)總線(xiàn)，是PLC遠程I/O系統向現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展和延伸。CC-Link網(wǎng)絡(luò )在實(shí)時(shí)性、分散控制、與智能機器通信、RAS功能等方面具有最新和最高功能，同時(shí)，它可以與各種現場(chǎng)機器制造廠(chǎng)家的產(chǎn)品相連，為用戶(hù)提供各廠(chǎng)商設備的使用環(huán)境。該網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)足了用戶(hù)對開(kāi)放結構與可靠性的嚴格要求，它具有如下特點(diǎn)：
◆CC-Link網(wǎng)絡(luò )可以形成高速度及遠距離的應用組態(tài)，使其能適應網(wǎng)絡(luò )的多樣性，
在速率為156bps時(shí)，通信距離可達1200米加中繼器后，通信距離更遠；
◆采用普通屏蔽雙絞線(xiàn)，大大降低接線(xiàn)成本，抗干擾能力強；
◆具備自動(dòng)在線(xiàn)恢復功能，待機主控功能，切斷從站功能，確認連接狀態(tài)功能及
測試和診斷功能，因此，可以構成具有高可靠性的網(wǎng)絡(luò )。
◆在CC-Link系統中可以連接下述三種遠程元件：
遠程I/O—僅僅處理開(kāi)關(guān)量的現場(chǎng)元件，例如數字式I/O或氣動(dòng)閥。
遠程裝置—能處理開(kāi)關(guān)量和數字量的現場(chǎng)元件，例如模擬量I/O、MELSEC-FX系列PLC。
智能化遠程—具有CPU并且能與主站和其它站通訊的現場(chǎng)元件，例如個(gè)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)系統的現場(chǎng)總線(xiàn)。

三、系統硬件結構設計

1.系統配置
并條工序通常分為頭道并條和二道并條，其中1#、3#、5#并條機完成頭道并條，2#、4#、6#并條機完成二道并條，八節并條機的生產(chǎn)車(chē)間的布局如圖2所示。
對應每臺并條機有閥島控制的操作機進(jìn)行換空筒和推滿(mǎn)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(mǎn)筒，因其一直在動(dòng)作，故直接由主站擴展的輸出模塊通過(guò)接觸器來(lái)控制。
并條生產(chǎn)系統的組成為：1個(gè)主通信控制站，8節FX2N系列PLC控制的并條機作為遠程裝置站，4個(gè)用于傳感器信號輸入的遠程I/O模塊，1個(gè)用于故障指示的遠程I/O模塊，8個(gè)控制操作機完成換筒操作的閥島，1個(gè)人機界面，1臺變頻器以及1臺個(gè)人電腦，所有這些模塊都掛在CC-Link總線(xiàn)上。系統連線(xiàn)框圖如圖3所示。