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纺织工艺:RFID技术在粗细联系统的应用

发布时间:2017-12-25浏览:

近几年粗细联的发展日新月异,为纺织厂自动化、连续化生产提供了设备保证。但纺纱厂粗纱和细纱之间具有多机台、多机型、适纺性差异和产品多样性的特点,不仅给生产管理带来很大困难,同时制约了生产效率的提高。尤其是在多种、小批量和短周期的市场压力下,如何保证粗细联系统适应多品种、小批量的要求,使所纺品种不产生混淆,能够具有可追溯性,进而增加纺纱厂的智能管理和优化生产?RFID技术体现出颇多优势。

粗细联控制系统

粗细联输送系统是粗纱机和细纱机之间进行物流和信息流交换的一个过程,在这个过程中不光是单纯的满纱和空管的运输过程,还要求按粗纱存放时间、粗纱品种,细纱机的实时需求合理运送调度和品种调度。传统的粗细联产品只解决了物流的运输过程,但品种识别和生产的合理安排还需要人工进行参与,不能实现对生产制造过程的实时跟踪、精准管理、智能控制。

针对纺织厂的生产实际需求,粗细联控制系统采用了RFID先进技术,结合计算机通信技术和现场总线控制技术,以RFID、传感器网为核心,实现了对输送过程中的每一个部分的实时跟踪和远程监控,自动优化粗纱的需求;实现了纱库中满纱先进先出、粗纱在纱库的存放时间最短;实现了纱线品种自动识别、自动确认;满足了纺纱厂小批量、多品种的需求,能够确保纱线品种的正确性。

整个控制系统是由CC-LINK现场总线网络、RFID射频识别网络和主控中心组成。CC-LINK现场总线主要完成整个粗细联系统的动作流程;RFID射频识别主要完成粗纱和空管的信息识别,并将识别信息发给主控中心进行处理;主控中心作为整个控制系统的核心,负责对信息的搜集、分析、处理,发出控制指令,通过CC-LINK总线完成整个粗细联控制系统的有序、可靠、高效率的运转。

因为每个厂家粗细联系统的粗纱机和细纱机数量不相同,设备安装位置不相同,所以将控制系统分为模块化控制,共分为粗纱机控制模块、智能纱库控制模块、公共输送控制模块和细纱机控制模块。每一个部分作为一个控制模块,对应着一个控制程序,所有程序的调度都要由主控中心统一调配。粗纱的输送和空管输送都是通过输送链来实现,所以在实施方案中每一根输送链都安装了电子标签,电子标签赋予了不同的ID,作为每一根输送链的唯一标识,在粗纱机的换纱机械手、智能纱库的出入口、每台细纱机的出入口处都安装了读卡器,对整个粗细联系统的满纱和空管进行识别和信息搜集。

粗细联应用RFID举例

我们以一个粗细联控制实例对RFID在粗细联上的功能进行介绍:该流程由2台粗纱机、一个公共智能纱库、公共输送轨道、1台立式尾纱清除机、6台1440锭细纱机长车组成。智能纱库共有8条轨道,细纱机有12条细纱机轨道。

该流程的工作过程是自动落纱粗纱机在纺制粗纱时,空满管交换需要的空管从智能纱库输送出纱库至换纱机械手处等待,粗纱机满纱进行自动落纱、机械手交换空满管,满纱输送至智能纱库存放。

当细纱机需要满纱时,发出需求信号,主控系统根据粗纱品种、粗纱存放时间对纱库粗纱进行调度,满足细纱需求的粗纱将通过正转方向送出至细纱,同时细纱带有残纱的纱管通过反转运送至尾纱清除机进行残纱的清除,清除干净的空管通过反转送入智能纱库存放备用。

假设其中一台粗纱机已经完成自动落纱和机械手空满管交换过程,带有电子标签的输送链按正转方向进行粗纱的输送,在送出粗纱机侧时读卡器读取该台粗纱机纺制粗纱的品种、满纱时间、粗纱机机台号、产量信息等,并将所有信息上传至主控中心,主控中心将上传信息进行分析、处理,为将要发出的指令提供依据。在输送链正转脱离粗纱机进入智能纱库时,智能纱库入口处的读卡器重新读取该输送链的信息并上传,再次确认各种信息是否和前面信息相符,粗纱进入智能纱库等待细纱机需求信号。

智能纱库的8条轨道可以任意存放空管和满纱。控制中心将正转方向进来的满纱和反转方向进来的的空管按照先进先出的原则进行存放,在每个正转和反转入口都装有一个读卡器。当满纱或空管到达读卡器时,读卡器自动读取电子标签ID、满纱或空管的信息并上传,在主控中心记忆每个纱库轨道的存储状态,包括轨道占用、轨道存放是粗纱还是空管、粗纱或空管存放时间、粗纱品种等。当细纱机发出需求信号时,主控中心根据存储的信息按存放品种、存放时间进行判断,并通过CC-LINK网络发出命令,驱动输送链送出纱库,在满纱出库时RFID读卡器将再次读取该输送链信息并上传,确认送出品种为细纱机需求品种,并且主控中心更新纱库的状态,将状态设置为未被占用,同时记录空轨道的空闲时间。

假设现在有一台细纱机需要粗纱,主控中心在收到需求时,会根据细纱所需品种判断纱库粗纱品种是否满足要求,判断出满足要求的、存放时间最长的粗纱,由细纱机先送出已使用的粗纱空管,粗纱空管经过细纱机侧读卡器时,读卡器自动读取标签的ID地址并上传,空管信息上传至主控中心,主控中心再根据信息进行合理的空管存放。

同时,满纱经过运输轨道输送至细纱机,在经过细纱机读卡器时,读卡器自动读取该输送链信息并上传,控制中心根据存储信息、细纱机需求信息再次确认粗纱品种是否是细纱机需要品种,是的话放行,不是则报警处理,做到了对粗纱品种的多次识别和确认,满足了纺织厂的小批量、多品种的实际需求。

RFID在粗细联上的使用解决了传统粗细联设备粗纱品种识别的难题,实现了纺纱厂粗纱和细纱工序的数字化、智能化管理,取得了很好的效果。

结合粗细联设备的特点,使用RFID射频识别技术对运输过程实现品种识别、品种跟踪和远程监控,自动优化各机台的需求分配,自动记录并及时反馈监控信息,可实现纺纱厂粗纱机和细纱机之间的物流和信息流的传输和控制,不仅节省了人工、提高了效率,还为管理人员及时调整生产布置和实现灵活的生产调度提供了有力的支持。

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