近年來,彩管行業(yè)生產(chǎn)全國供大于求,入世后由于國外不同廠家的介入使得競爭加劇。國外彩管生產(chǎn)廠家大多具有完善的質(zhì)量監(jiān)控機制,彩管的競爭已經(jīng)轉(zhuǎn)為質(zhì)量的競爭?;诮窈筚|(zhì)量競爭的全面考慮,Thomson佛山結(jié)合自身的具體各工序工藝生產(chǎn)情況及年度財務狀況,2001年末立項對1號生產(chǎn)線的中、后工序進行質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的組建,對一號生產(chǎn)線的2個工序(中、后工序),11個工段,(從排氣到包裝工段)進行質(zhì)量跟蹤項目的建立。由承建商羅克韋爾自動化公司總包,在生產(chǎn)線上采用羅克韋爾自動化公司的跟蹤系統(tǒng)解決方案。項目由羅克韋爾自動化公司中國全球工業(yè)解決方案部進行設計、系統(tǒng)集成、工程安裝和調(diào)試投運。項目完成后在資金允許的狀況下再對前工序進行質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的組建。逐步形成全廠TQC(全廠全面質(zhì)量控制)管理,加強在質(zhì)量競爭方面的優(yōu)勢,降低能耗,合理分配利用資源。
系統(tǒng)組成
Thomson佛山一號生產(chǎn)線中、后工序質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)由承建商羅克韋爾自動化公司總包,實施羅克韋爾自動化公司的質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)解決方案。
具體實現(xiàn)是在兩個工序中的生產(chǎn)車間現(xiàn)場采用羅克韋爾自動化公司的兩套1756系列Control Logix Gateway系統(tǒng)作為主控制器,控制所有I/O的運作。
Control Logix框架上插的1756-ENBT 10/100M自適應以太網(wǎng)模塊和1756-DNB設備網(wǎng)適配器模塊分別連接到以太網(wǎng)和設備網(wǎng)。將兩個網(wǎng)絡的信息在Control Logix Gateway系統(tǒng)中進行信息交換和處理,完成網(wǎng)關的功能。
上層以太網(wǎng)用于企業(yè)的管理層,通過TCP/IP協(xié)議連接到服務器房的Oracle8i數(shù)據(jù)庫服務器和各個車間辦公室的查詢終端以及Control Logix Gateway,授予權限的操作人員利用報表和各查詢界面軟件對各個工段進行查詢獲得信息。Oracle8i數(shù)據(jù)庫服務器存儲和管理全廠的數(shù)據(jù),在車間級辦公室的客戶機端通過定制的程序訪問數(shù)據(jù)庫、業(yè)務處理、報表處理,指導生產(chǎn)。
底層設備網(wǎng)現(xiàn)場總線采用Devicenet現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu),用于現(xiàn)場信號控制和數(shù)據(jù)采集。由于生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境復雜,采用了4段DeviceNet現(xiàn)場網(wǎng)絡總線,中、后工序各2段,(Aging、Banding、PQA#1、PQA#2)每段電纜長度都超過200米,傳送速率設置為250Kbps,網(wǎng)絡上連接Control Logix Gateway 2臺、OMRON PLC控制器16臺、人機輸入界面32臺、固定條碼閱讀器82臺、工業(yè)用手持掃描儀56臺、光電傳感器96個、800E報警指示燈2盞等。采用RSNetwork作為組態(tài)軟件,根據(jù)應用需求動態(tài)或靜態(tài)分配標識符,在線增減節(jié)點而無需停機/停產(chǎn)。
系統(tǒng)特點
該系統(tǒng)采用羅克韋爾自動化公司的兩套Control Logix Gateway系統(tǒng)作為底層設備控制、信息收集和數(shù)據(jù)傳送處理器。Control Logix Gateway是羅克韋爾自動化公司的功能強大的工業(yè)控制網(wǎng)關產(chǎn)品,用于以太網(wǎng)EtherNet和現(xiàn)場總線設備網(wǎng)Devicenet的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)交換,無需任何人員參與操作。Control LogixGateway采用的Logix5555處理器,是32位總線控制器,專門為工業(yè)現(xiàn)場復雜惡劣的環(huán)境設計的,具有極強的抗電磁干擾能力,在彩管廠現(xiàn)場的強磁場干擾情況下仍能穩(wěn)定工作。Logix5555具有大的內(nèi)存(8M內(nèi)存),快的處理速度(0.08ms/K平均布爾指令),能夠處理復雜的程序、大量的數(shù)據(jù)交換和信息處理工作。ControlLogix框架上的1756-ENBT 10/100M自適應以太網(wǎng)卡和1756-DNB設備網(wǎng)適配器模塊分別連接到以太網(wǎng)和設備網(wǎng),真正做到設備網(wǎng)和信息管理網(wǎng)合二為一。
現(xiàn)場總線設備網(wǎng)網(wǎng)絡Devicenet是基于生產(chǎn)者/消費者(Producer/Consumer)網(wǎng)絡模式,這是目前最現(xiàn)代化的網(wǎng)絡技術。生產(chǎn)者/消費者協(xié)議使控制數(shù)據(jù)同時到達操作的每一單元,更有效地利用網(wǎng)絡的頻帶寬度。生產(chǎn)者/消費者協(xié)議同時可以顯著地減少網(wǎng)絡通訊量,允許狀態(tài)切換的報文發(fā)送,以作出更快的響應。周期性的報文發(fā)送,提供更好的確定性。對等通訊允許數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息在設備間進行切換。這些特性如:更快的響應、更好的確定性、增強的靈活性 / 最優(yōu)化性,均可產(chǎn)生更高的生產(chǎn)率。
現(xiàn)場總線設備網(wǎng)網(wǎng)絡Devicenet電纜系統(tǒng)采用一種主干/支線設計,它的部件始于設備與設備網(wǎng)網(wǎng)絡的連接點。通常將設備(或節(jié)點)連接到支線或多端口分接器,然后通過一個密封式、敞開式或多端口的分接器與主干線相接。這種64個節(jié)點、多支線的網(wǎng)絡,允許用戶用一根電纜去連接500m(1641ft)以內(nèi)的設備并遠至用戶的可編程控制器,無需用導線把每個設備和一個I/O機架連接起,而將底層的設備直接與車間級控制器相連,如:限位開關,光電開關,變頻器,電力監(jiān)控模塊及觸摸屏等。無需通過硬線將它們與I/O模塊相連,并且總線中已自帶 24VDC網(wǎng)絡電源,連接到其上的現(xiàn)場總線設備無需外加通訊電源。這種連接可以減少導線的費用并方便安裝,
極大地改進了設備間的通訊功能,并可提供診斷、預測故障等功能。系統(tǒng)無需停電可進行維護維修和設備增改工作,給操作維護帶來極大的方便,使系統(tǒng)停機時間減至最少。
使用效果
整個工程 2002年5月開始實施,于2002年12月末竣工驗收。運行一年多時間無大的問題出現(xiàn)。實踐運行證明,跟蹤系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠、操作靈活、信息記錄齊全,現(xiàn)場總線Devicenet設備網(wǎng)絡系統(tǒng)響應快速,全廠的質(zhì)量合格率有顯著提高,生產(chǎn)節(jié)拍提高到12.5s,年生產(chǎn)能力從原來的180萬只提高至200萬只。平均新增銷售收入640萬人民幣, 利潤141萬人民幣。工廠返/退管率明顯降低,生產(chǎn)工藝、崗位操作、裝備水平和技術經(jīng)濟指標有明顯改善。工程的實施同時也為制造業(yè)的質(zhì)量跟蹤的解決方案和現(xiàn)場總線DeviceNet設備網(wǎng)絡應用提供了一個成功的例子。
結(jié)束語
Devicenet網(wǎng)絡安裝維護簡單,可以帶電插拔,支持即插即用,通過軟件 RSNetwork For DeviceNet設置可在線增減硬件,擴展快捷簡便,并具有快速故障診斷功能。當某個節(jié)點的設備損壞時,并不會影響網(wǎng)絡上的其他設備,保證了網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行。同時DeviceNet的 ADR 技術使得節(jié)點設備的更換變得非常簡單。
系統(tǒng)運行一年多來實際結(jié)果表明,Devicenet現(xiàn)場總線設備網(wǎng)的應用在安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗等方面發(fā)揮了重要的作用,設備和網(wǎng)絡表現(xiàn)出了前所未有的可維護性和可擴展性,產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量均有了穩(wěn)定的提高,新產(chǎn)品也在不斷開發(fā)出來。更為突出的是,工控系統(tǒng)與信息技術的結(jié)合,有效實現(xiàn)了企業(yè)的進銷存規(guī)范化管理,給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。










