公司织机监控系统技术方案研究样本.doc

**企业

织机监控管理系统三期

技术方案

浙江中控电气技术
/10/30

织机监控管理系统三期

技术方案

浙江中控电气技术
/10/30

**企业
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
中国很多大型纺织生产企业在经历了多年积累发展后，已逐步淘汰了落后生产设备，采取世界技术领先进口设备，使工厂自动化程度、生产效率得到显着提升、生产成本有效降低，对企业后续发展起到了主动作用。不过现在纺织行业中普遍存在一个问题是，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议水平提升带来了不利影响，这个矛盾在机器数量众多织布厂表现得尤为突出。
2、 织机监控管理系统通常目标
织机监控管理系统所要处理问题是采集分散于各台织机上相关信号，聚集到监控管理平台，经后台处理软件处理，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效。织机监控管理系统能够帮助相关人员缩短故障处理响应时间、积累和分析故障数据、降低生产统计工作量，并提升统计正确性。
3、 **企业织机监控管理系统具体目标
经和**企业相关人员讨论后，我们确定了织机监控管理系统（三期）具体目标，列述以下：
（1） 项目范围：
**企业喷水织机车间共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，具体描述见附件。
（3） 系统功效
①对喷水车间内120台喷水织机运行、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，并进行数据统计。
②每台纺织机全部有自己地址，在监控管理平台（即上位机）监控窗口，能够清楚地显示每台织机目前状态，织机状态显示能够在窗口用文本提醒，也能够用和织机信号灯柱一致形状颜色方案（或用户提出其它颜色方案）表示，以符合生产人员习惯。
③用户可依据需要，设定统计时间段，系统提供每台织机运转率、停机原因、每种停机原因下停机次数和停机时间数据统计，方便生产管理人员和维护人员对织机故障分析。
④系统能够满足厂方生产习惯进行班次设定；实现厂方不一样时期生产需要，对车间内全部织机根据产品品种进行分类；实现对全部织机进行任意分组。结合织机运行状态数据，每一个班次全部能够形成三种不一样生产数据报表（按机台号分、按小组号分、按品种分）。把各个班次报表汇总，还能够形成日计、月计等数据汇总。
⑤支持对以上各类数据报表打印、显示。
二、 系统原理和技术方案
1、 系统原理
不管是老型号LW551型，还是新型号LW603型喷水织机，全部自带了一个状态监控输出接口LAN05。LAN05是070接口插头，接口针号、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
1
COM
公共点

2
RUN
织机运转信号
运转时低，停止时高
运转时红灯闪烁
3
SL
黄灯信号
停止时低，准备状态高
电源通且织机停黄灯亮
4
FL
纬停信号
纬停时低
纬停时红灯亮
5
DL1
弃边、绞边停信号
弃边、绞边停低
弃边、绞边停蓝灯亮
6
DL2
满匹停信号
满匹停低
满匹停绿灯亮
7
PS
PS信号
主轴290-320度高，其它低

8
E
织机接地

织机监控管理系统原理是经过加装接口电路采集织机运转状态信号，利用加装检测机构采集产量数据（详见附件），经编码传输，将信号聚集到主控制器。主控制器对信号进行处理后，和监控管理平台（上位机）监控软件进行通信。上位机监控软件实时显示织机状态，存放统计数据。利用上位机监控软件统计功效生产管理人员能够调用已存放数据，进行分类统计，形成报表文件，供浏览和打印。

2、 技术方案 中国最大资料库下载
我们为**企业织机监控管理系统设计方案采取本企业自主开发控制系统产品OpenSys GCS-1控制系统（简称GCS），在上位机（监控管理平台）上加装本企业开发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，以实现系统功效。织机监控管理系统结构图2所表示，主控制柜内部板卡配置图3所表示：

图2：监控管理系统结构

图3：主控制柜内部板卡配置
各部分功效介绍以下：
（1） 信号采集模块
接口织机LAN05，采集织机状态信号，接口（另外加装）检测机构采集产量信号，并将信号转换成抗干扰能力较强、适宜较远距离传输总线信号格式。
（2） OpenSys主控制柜
聚集和解码信号采集模块送来信号，和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，存放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
依据车间现场织机部署情况，我们设计了图4所表示布线方案。主控制柜A和主控制柜B分别负责北、南两片各60台织机（和车间分组相同分法）信号采集。信号采集模块和开关量输入模块之间信号电缆及两机柜之间以太网电缆用PVC线槽包裹，用安装支架支搁，布于喷水织机下排水沟，不露明线。

图４：车间内系统布线示意图
4、 设备清单
**企业织机监控管理系统（三期）硬件设备配置清单列于下表。
表2：织机监控管理系统（三期）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）
1
2
OS-201S
小机柜
715*425*1000mm
2
3
OS-IO08（LOC）
CPU机架
支持8个IO模块，支持OMC-3/E(R)CPU
2
4
OS- IO08（EX）
扩展IO机架
支持8个扩展IO模块
2
5
OS-PWS12
电源模块
AC 85-264V自适应输入，9A DC输出
4
6
OS-OMC-3/ER
CPU模块
功效同OS-OMC-2/E，支持扩展IO机架
2
7
OS-XDC12
开关量输入模块
支持DC 12/24V开关量信号输入
32
8
OS-SS08
信号采集模块
织机状态信号采集和产量信号采集
120
9
4口
工业用HUB
用于连接上位机和两个主控制柜
１
10
CBLEH06
以太网通信电缆
用于上位机和OpenSys主控制器通信
80米
11
6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PVC管约600米，PVC三通若干，用于PVC管安置安装支架若干

织机监控管理系统软件关键安装在上位机，包含Windows NT4.0操作系统、组态软件包、监控软件等。组态软件包经过上位机和OpenSys CPU模块通信，完成对OpenSys控制器组态下载；监控软件用于现场OpenSys监控，并在此基础上提供丰富人机接口画面，在上位机上实现现场机器运行状态显示、操作、统计、打印等监控功效。
三、 项目实施分工界面
为使项目顺利开展，我们提议表三所列分工界面。
表3：分工界面
序号
大类
项目
分工描述
1
硬件提供
用作上位机计算机和打印机
尽可能利用**企业原有设备，如不能用中控电气提出技术要求，**企业购置
2
OS-201S小机柜
中控电气提供
3
OS-IO08（LOC）CPU机架
中控电气提供
4
OS- IO08（EX）扩展IO机架
中控电气提供
5
OS-PWS12电源模块
中控电气提供
6
OS-OMC-3/ER CPU模块
中控电气提供
7
OS-XDC12开关量输入模块
中控电气提供
8
OS-SS08信号采集模块
中控电气提供
9
４口工业用HUB
中控电气提供
10
CBLEH06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，**企业购置
13
其它附件：PVC管、安装支架
中控电气提出技术要求，**企业购置、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
**企业铺设，中控电气督导
18
线缆接头处理和连接
中控电气施工，**企业提供配合
19
OpenSys机柜安装
**企业施工，中控电气督导，**企业提供220V电源供电
20
OpenSys机柜内器件安装
中控电气安装
21
OpenSys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
十二个月保修；长久维修，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
用于产量检测检测机构
**企业采购传感器并安装，中控电气提供技术支持

四、 其它需要说明问题
1、 本方案完全采取中控自主开发并已被广泛使用成熟产品，含有性能稳定，项目实施周期短优点。
2、 OpenSys控制系统含有良好扩展性，假如以后车间织机数量扩充，只需加装主控制柜和信号采集编码模块，工程实施很简单方便。
3、 假如车间主管以上层面企业领导需要监控数据或浏览报表，本系统能够方便实现联网。

附件：产量检测机构

产量检测是经过在卷取轴一侧加装检测结构来实现。图A是织机上经纱织成布示意图，图中红框内是布匹卷取轴，这根轴转动带动了布匹卷取，因为布匹本身不绕在这根轴上，所以能够经过轴周长和转动圈数就能够计算出布匹长度。

图A：经纱成布示意图

轴周长是一个恒定值，只要检测出轴转动圈数或角度，就能够算出布产量。图B是加装检测结构示意图。

图B：需加装检测机构示意图

首先在轴上装上部分被测组件（金属块），被测组件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，并尽可能装在靠近轴边缘地方（但不能碰到布）。其次在正对轴某一位置地方装一个靠近开关，当被测组件随轴转到正对靠近开关时，开关动作（如开关闭合），发出信号，而当被测组件离开靠近开关时，开关恢复常态（如开关断开）。经过这么改装后，轴每转动一周，靠近开关就会发出和被测组件数量相同动作次数。经过检测靠近开关动作次数，就可计算得到布产量。
布产量=靠近开关动作次数×轴周长/轴上被测组件数
实际上很多织机即使没有装这些检测机构，但全部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。