自动化染色生产线监控管理系统设计

李延卿

（河北省宁纺集团有限责任公司，河北 宁晋 054000）

现代化的今天，各行各业中先进技术的应用越来越深入、广泛，这在极大程度上促进了行业发展。基于此，印染行业也应当积极引用先进技术来弥补染色生产的不足，生产高品质的产品。传统染色车间缺乏先进技术、工艺及设备，主要依靠劳动力，这就使得染色生产存在诸多问题，产品质量无法得到保障，相应的染色生产规模化、高质化发展难以实现。而先进技术的应用，极大程度地改造了传统染色生产线。就以自动化染色生产线监控管理系统来说，该系统的应用能够实时监控设备和工艺，避免染色生产线出现差错，相应的染色生产质量和效率大大提高。

1 自动化染色生产现状的分析

从近些年我国轻工业发展实际情况来看，印染行业占有重要的地位。但随着社会不断进步，科学技术的不断发展，印染行业发展过程中逐渐暴露一些问题，如生产成本较高、环境污染严重和能耗较大等，这与我国可持续发展理念不符。这种情况下，印染行业积极探索持续健康发展路径是非常必要的，即自动化染色生产[1]。在科学技术研究与发展越来越深入、广泛的情况下，积极引入自动化染色生产的相关技术、工艺及设备，势必能够解决印染行业存在的问题，推动印染行业更好更快地发展。

就当前国内自动化染色生产实际情况来看，印染行业未来势必会朝着自动化、智能化、高效化及科学化方向发展，但当前因相关技术水平有限，加之其他因素的制约，使得大多数印染厂依旧采用传统的操作方式，自动化染色生产的过程中需要依靠大量人力操作，这容易造成操作失误或偷工减料等现象发生；采用的仪表的稳定性和可靠性不高，相应的温度控制精准度不高，容易造成布匹颜色不均匀、质量参差不齐。这充分说明了印染行业自动化控制水平有待提高[2]。

2 自动化染色生产线监控管理系统设计的研究

自动化染色生产存在的一些问题，导致所生产的布匹质量不佳，为了尽可能地避免此种情况发生，如下将着重分析和研究筒子纱自动化染色生产线任务监控管理系统。

2.1 系统结构

对传统染色生产实际情况予以了解和分析，整个生产过程中需要配备大量工作人员，负责工艺信息的记录、每道工艺的执行等等，又因为人为操作容易出现差错，所以生产车间时常出现记录错误、单据涂抹严重、工序操作不规范等问题，导致染色生产效果不佳，甚至容易出现安全事故，造成严重的经济损失。与此同时，管理部门执行的各项管理工作也比较随意、敷衍，导致生产线上的各类设备容易受某些因素影响而出现故障，也会耽误生产产品或者导致所生产的产品质量不佳。而自动化染色生产线监控管理系统的构建，则能够弥补传统染色生产的不足，保障染色生产规范化、合理化、有效化地展开，同时加强设备监控，尽量避免设备故障现象的发生。

自动化染色生产线监控管理系统包括任务管理和设备监控两部分。其中，任务管理系统主要是由MP和中控PLC 支持，使其具有工艺信息、排产信息调度控制与查询等功能。本系统还设置了通讯软件，周期循环扫描数据库，它能自动更新工位状态信息，即在接受信息更新任务时会自动整合与新任务相关的信息，直接发送至中控PLC，此时周期循环访问中控PLC，读取、存储设备状态信息，同步更新工位状态信息[3]。

监控系统构建的目的是为了能够对染色生产状态予以实时监控，这其中包括对原料纱回潮率、染色机流量、生产温度调整、液位、供水水压、工作时间等方面的监控；对染色生产设备的在线监控，比如掌握染机工作状况、助剂使用量、离心脱水的转速、微波烘干机的运行速度等方面的参数，从而了解生产设备运行状态是否良好，以便及时发现故障隐患，要求维修人员能够对生产设备进行维修维护，避免染色生产受到影响。除此之外，中央控制系统的设置也是非常必要的，能够对生产设备的相关参数进行自动补偿，减小回染现象出现的概率，提高染色生产质量和效率。

2.2 任务管理系统设计

在对任务管理系统有所了解的情况下，优化设计该系统首先要了解染色生产实际情况，分析染色生产重点、难点以及存在的问题，进而以此为依据来确定任务管理系统应用的目标，之后具体展开系统各个部分的设计。

总结工作经验并分析自动化染色生产线监控管理系统运行实际情况来设计任务管理系统，那么它的结构应为三层C/S 结构，将生产任务管理软件设置在客户端，以便能够随时交换中控PLC、数据库的数据，比如任务信息、设备信息，为有效地执行任务管理工作创造条件。服务器端需要设置数据库管理软件，使该软件的应用能够对数据库予以维护，保证数据库能够定期备份数据、及时存储信息数据，满足任务管理需求。上机访问数据方式应以ADO 方式为主，而访问PLC 则以MPI 通讯方式为主，如此整个任务管理系统能够良好地运行。

需要特别注意的是，染色生产线的关键数据包括任务信息、染缸信息、染料称量信息、纱重量信息。任务管理系统运行的过程中需要及时更新以上关键信息，以保障生产设备及时接收到数据而合理运行，保障染色生产正常进行。为此，在任务管理系统设计中需要对管理软件能否在数据库中扫描到新任务，获取任务中关键信息进行分析，进而合理地设置管理软件，也就是保障管理软件的应用能够实时从下位机中读取任务指令，掌握任务状态、工艺信息及工位状态信息，进而第一时间更新数据库中的任务信息表；管理软件还能够获取染缸信息，将其传送到下位机，并从下位机中读取染料相关信息，传送至数据库，循环往复地扫描和传输信息数据，保障燃料生产有序、有效地进行[4]。

2.3 监控系统设计

为了保障监控系统能够实时监控染色生产的各个方面，监控系统应具有工艺监测、设备监测、报警信息控制及归档信息控制功能，使系统运行的过程中能够实时控制工艺设备及工艺流程，同时将监测数据予以收集和整理，传输到数据库，为后续有针对性地实施任务管理提供参考资料。

因为监控系统的监测对象是工艺和设备，所以系统的基本构成为设备界面、报警信息及报表查询三项，其中设备界面涉及到总体界面、染色机、微波烘干机、离心脱水机、移载车和机械手等。工作人员在操作监控系统的过程中，能够直接从界面上查询染色生产线状况、物流信息以及跟纱线应用流程等；而在主界面上能够进行单机设备的实时状态、相关参数及报警情况等信息的查询。这是因为在系统运行的情况下，一旦工作人员发布指令，那么界面就会第一时间切换，而PLC 数据则会转变为动画，方便工作人员了解染色生产的相关情况。

2.4 系统应用

自动化染色生产线监控管理系统的应用能够实现对多台设备的监控与管理，工作人员能够随时了解染色生产实际状况。当然，为了提高自动化染色生产线监控管理系统的应用效果，需要根据染色生产线实际情况，在中央控制室内发布生产线任务管理、在线监测及故障诊断指令，相应的信息数据也能够传输到中央控制室，从而综合地分析染色生产线实际情况，实现全方位、有效地监控管理[5]。

3 结语

车间批量染色生产过程中容易受到某些因素的影响，导致染色生产质量不佳，生产出有瑕疵的产品，如此势必会造成纺织染色企业经济效益降低。为了避免这种情况的发生，企业领导及管理层应当正确认识到先进技术引用的重要性，科学合理地构建自动化染色生产线监控管理系统，实施任务管理及实时监控，能够在第一时间发现生产问题，以便工作人员能够及时处理，从而保障染色生产能够高效高质地进行，产出高品质产品。因此，根据染色生产实际需求而合理地设计自动化染色生产线监控管理系统具有重要的现实意义。