FF现场总线技术在枣庄SES应用.ppt

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1、FF基金会基金会现场总线技术现场总线技术 在在乐威牛仔布生产线乐威牛仔布生产线中的应用中的应用白景全 信息经济学Ph.D,营运总经理（COO）SGL乐威牛仔布有限公司议题议题nSGL乐威。n纺织行业的发展瓶颈。nFF给纺织行业带来了什么?n乐威自控项目。SGL乐威牛仔布有限公司简介乐威牛仔布有限公司简介n宜兴宜兴乐威牛仔布有限公司是宜兴乐祺纺织集团和美国著名牛乐威牛仔布有限公司是宜兴乐祺纺织集团和美国著名牛仔布百年企业仔布百年企业SWIFT合资的生产高档牛仔布的企业合资的生产高档牛仔布的企业,以以LEVISGAPAEOVFLEE等世界一线品牌为主要客户等世界一线品牌为主要客户,主主要产品要产品

2、成年男女装、少年服用牛仔，制服、运动服、休闲牛成年男女装、少年服用牛仔，制服、运动服、休闲牛仔，特深蓝牛仔布、打底、套面、涂层牛仔布、天丝、弹力仔，特深蓝牛仔布、打底、套面、涂层牛仔布、天丝、弹力等特殊纤维牛仔布等特殊纤维牛仔布。n生产线配备世界上最新的生产线配备世界上最新的Morrison RopeDye染色机染色机,West Point球经机球经机,全自动化祖克浆纱机全自动化祖克浆纱机,以及以及Picanol OminiPlus800型和型和GAMMAX型织机型织机,烧毛烧毛-丝光丝光-拉斜拉斜-定型定型后整理一体化后整理一体化Monfort长车以及长车以及MonfortEX预缩机。生产预

3、缩机。生产车间单体厂房车间单体厂房5万多平方米，总园区面积万多平方米，总园区面积500多亩用地。多亩用地。2007年底投产，已经陆续向欧美日市场推出年底投产，已经陆续向欧美日市场推出100多个牛仔多个牛仔布品种。公司采用美式企业管理模式和管理流程，各分厂、布品种。公司采用美式企业管理模式和管理流程，各分厂、车间完全通过自动化系统、车间完全通过自动化系统、ERP系统来进行工艺和现场的管系统来进行工艺和现场的管控，以及中央集成控制。控，以及中央集成控制。乐祺纺织集团简介乐祺纺织集团简介全国印染行业全国印染行业“十佳企业十佳企业”全国纺织印染行业协会副理事长单位全国纺织印染行业协会副理事长单位。中国

4、印染行业协会骨干龙头企业。中国印染行业协会骨干龙头企业。中国驰名商标、产品质量国家免检。中国驰名商标、产品质量国家免检。中国纺织总会质量效益型先进企业。中国纺织总会质量效益型先进企业。已获得已获得ISO9001、ISO14001、ISO18001认证体系和认证体系和绿色欧标认证。绿色欧标认证。以专业生产高档、多功能纯棉面料著称，主要产品有各以专业生产高档、多功能纯棉面料著称，主要产品有各类卡其、灯芯绒、麻棉、印花布等纯棉织物的印染类面类卡其、灯芯绒、麻棉、印花布等纯棉织物的印染类面料料和牛仔布和牛仔布。SGL乐威牛仔布有限公司部分客户乐威牛仔布有限公司部分客户集团荣誉集团荣誉纺织行业的发展瓶颈

5、纺织行业的发展瓶颈n劳动密集型的传统产业。n流程长、生产控制条件多，工艺的再现性差。n以订单为主导的低附加值的加工模式，以被动营销为主，竞争力不高。国民经济支柱产业；民生产业；具有国际化竞争力的产业。信息技术和信息技术和FF技术给纺织行业带来了什么技术给纺织行业带来了什么?n目前纺织机械设备的智能水平。n工艺的集中控制成为可能。n长流水线现场工艺变化得到了有效管控。n设备的预测性维护改变了传统设备维护保养的观念。n流量、压力、温度等数据的准确测量为过程成本的细化控制提供了必要基础。在纺织工业由传统工业向现代工业转变的过程中，基于现场总线的控制技术为纺织工业控制系统向分散化、网络化、智能化的发展

6、提供了机遇。为知识性企业、产品型企业提供了必要条件。乐威牛仔布生产线简介乐威牛仔布生产线简介n2007年底开车。n采用了FF现场总线技术控制核心大机台生产线运行。包括：24束Morrison染色机、双槽双轧祖克浆纱机、Monforts拉幅定型机、Monforts缩水机。n中央控制系统与ERP系统连接，真正实现了产品开发、工艺下达、控制跟踪、参数收集、E数据分析的同步生产线控制。乐威牛仔布生产线简介乐威牛仔布生产线简介n中心控制室：乐威牛仔布生产线简介乐威牛仔布生产线简介n生产车间：FFFF总线控制系统构架总线控制系统构架总线控制系统构架总线控制系统构架Proplus站控制器控制器#11:1 冗

7、余彩色打印机Operator StationModbus RS485 RTUSISI卡件卡件卡件卡件FF总线连接传统连接21”21”现场操作员站1 21”21”现场操作员站221”21”现场操作员站3 21”21”现场操作员站4 21”21”现场操作员站5第三方机组，设备点阵式打印机历史站现场温度、压力、液位、流量、阀门及开关接点等M控制器控制器#n1:1 冗余SiemensRockwell控制举例控制举例染色染色代码代码整理代码整理代码控制举例控制举例控制举例控制举例控制系统具体配置控制系统具体配置n主控系统 DeltaV n智能设备管理软件 AMSn上位机11台nProPlus站1台n工程

8、师站1台n操作员站7台n应用站2台n 4对MD Plus控制器nI/O总数:512IOIO点点类类型型数量数量FF-AI217FF-AO130HART-AI31HART-AO61DI2DO25Modbus46控制仪表一览表控制仪表一览表仪仪表表类别类别型号型号数量数量备备注注温度变送器Rosemount 64466流量变送器Micro Motion 270012压力变送器Rosemount 3051S90电磁流量变送器Rosemount 874242涡街流量变送器Rosemount 88005智能阀门定位器Fisher DVC6000f130电导率变送器Rosemount 5081PH3智能开

9、关阀Actuated w/feedback Butterfly valve15FF现场仪表的连接与配置现场仪表的连接与配置n采用P&F Powerhub和总线电源调节器nP+F基本型物理层诊断模块n共计78个网段,一个网段上平均6台设备,最多的有10个,最少的4个n120多个控制回路中,绝大部分以单回路为主,其控制作用(PID)下放到智能阀门定位器中执行在纺织行业上选择在纺织行业上选择FF技术的考虑技术的考虑 纺织行业生产流水线长，传统控制方案不利于集中管理与分散控制。总线应用可以给工厂带来的以下优越性:集中管理。所有信息都可进入控制系统画面显示，报警，排除工厂盲点。分散控制。PID控制都分散

10、到现场，降低风险，避免停车，节约成本，提高系统可靠性。减少投资。节省电缆,桥架,减少机柜数量和空间提高调试效率,加快项目实施进程。现场设备具有智能预警功能,可实施预诊断维护。改进设备维护方法,避免事故发生,节约工厂常规维护成本。FF实际应用优势安装成本节省实际应用优势安装成本节省n与传统PLC方案相比，模拟量信号电缆减少75%,I/O卡件和底板也相应的减少。n机柜数量比传统方案节省一半。nFF仪表与传统仪表相比，具有多变量测量能力，使监控更方便。FF实际应用优势多变量测量能力实际应用优势多变量测量能力 质量流量 累计量 体积流量 温度 密度 气源压力 膜头压力 阀位信号 848T实现一台设备同

11、时测量8个个温度点T1T2T3T4T5T6T7T8FF实际应用优势智能报警功能实际应用优势智能报警功能“Failed Alarm”:指示该设备已无法正常操作“Maintenance Alarm”:指示该设备需要维护“Advisory Alarm”:指示该设备有小问题nFF仪表的报警级别与需要进行的维护对应，仪表健康状况一目了然。FF实际应用优势调试方式改变实际应用优势调试方式改变传统调试方式-工作人员必须在现场总线设备调试-中控室内就可以完成调试n控制回路下放到现场分散执行，最大限度的分散了控制风险。对纺织行业来说，降低风险，避免停车就等于节约成本，提高生产效率。FF实际应用优势降低风险，提高

12、性能实际应用优势降低风险，提高性能n使用AMS设备管理软件,实现仪表远程调试、组态与故障诊断，可以让仪表人员在控制室就对现场仪表情况了然于胸。FF实际应用优势设备管理实际应用优势设备管理自动控制的发展已经给纺织工业现场带来了很多改善，为全流水线的网络集成铺垫了基础。FF总线应用经验总线应用经验n技术培训的重要性：FF总线控制系统与传统设备相比，在维护和使用上有一定差别，维护仪表的方式和理念也与传统系统有所区别。要充分发挥FF智能系统和设备的功能，以方便于回路测试、仪表调校、设备预警、状态分析以及设备管理等，仪表管理团队还需要接受技术培训，应用中积累经验，不断提高应用水平。FF总线应用经验总线应

13、用经验n安装质量：双向，全数字的通讯可以带来丰富的现场信息。为了保障通讯的高质量和稳定，安装时施工的质量至关重要。按我们对总线的使用经验，80%以上的通讯故障是因为安装问题造成的。在首次施工完成后和在以后的维护中按照总线安装标准检查网段，是排除通讯故障的一个重要手段。FF总线应用经验总线应用经验n在乐祺纺织，FF总线控制系统整体安装情况较好，但也有一些问题需要注意：部分现场仪表信号线接反。按照FF规范，现场仪表对信号正负极不敏感，不影响信号传输。但安装施工中还是应该注意此问题。生产线上灰尘较大，由于控制器机柜都放置在现场，控制器，FF接口卡和FF电源调节器都极易积灰。因此机柜的防尘也需要重视。

14、FF总线应用经验总线应用经验-凝结水问题凝结水问题n在乐威牛仔布生产线上，由于工艺原因，有大量水蒸气产生。有凝结水从电缆引入口进入仪表内部，引起网段上的仪表通讯故障。对此，可作相应防水处理，或在电缆引入套管上开孔使凝结水由孔中排出。装置顶部有大量凝结水仪表内部有凝结水侵入与传统与传统PLC控制方案对比控制方案对比FCS（现场总线现场总线控制系控制系统统）PLC（可（可编编程控制器）程控制器）备备注注单回路控制有有双向通讯有无集中管理功能有无控制分散程度高一般系统扩展性强一般现场设备管理能力有无跨系统通讯接口丰富一般结束语结束语nFF现场总线控制技术经过十几年的发展，系统和总线设备已趋于成熟，有

15、了大量的成功应用案例。现场总线控制系统作为工业自动化的发展方向，为我国纺织工业的自动化领域提供了良好的机遇。n我公司牛仔布生产线上应用的FF现场总线控制系统自2007年12月投运至今，运行情况良好。控制系统采用Emerson公司的Delta V，组态简单，易学易用，取代了生产线上传统的PLC控制。nDeltaV系统软件Inspect能有效的监测控制回路以及现场仪表的健康状态，工厂运行情况一目了然。结束语结束语n现场总线控制系统使传统的控制系统结构产生了革命性的变化，使自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进。n目前，FF总线在纺织行业还未达到大规模应用。由于现场总线控制系统能替代传统生产线上的PLC控制，而且具有很好的性价比。随着现场工业总线产品使用的普及，现场工业总线系统技术必将在纺织自动化中得到普遍使用和长足的发展。nFF的应用为纺织企业向知识型企业提供了可能，但自动化系统不是一切，它的应用效果最终取决于应用它的人和企业环境：企业自上而下的认识；企业研发策略和方式上的转变；专业人才的配套和培养；配套的信息系统。