紡織工藝：RFID技術在粗細聯繫統的應用

近幾年粗細聯的發展日新月異，為紡織廠自動化、連續化生產提供了設備保證。但紡紗廠粗紗和細紗之間具有多機台、多機型、適紡性差異和產品多樣性的特點，不僅給生產管理帶來很大困難，同時制約了生產效率的提高。尤其是在多種、小批量和短週期的市場壓力下，如何保證粗細聯系統適應多品種、小批量的要求，使所紡品種不產生混淆，能夠具有可追溯性，進而增加紡紗廠的智能管理和優化生產?RFID技術體現出頗多優勢。

　　粗細聯控制系統

粗細聯輸送系統是粗紗機和細紗機之間進行物流和信息流交換的一個過程，在這個過程中不光是單純的滿紗和空管的運輸過程，還要求按粗紗存放時間、粗紗品種，細紗機的實時需求合理運送調度和品種調度。傳統的粗細聯產品只解決了物流的運輸過程，但品種識別和生產的合理安排還需要人工進行參與，不能實現對生產製造過程的實時跟蹤、精準管理、智能控制。

針對紡織廠的生產實際需求，粗細聯控制系統採用了RFID先進技術，結合計算機通信技術和現場總線控制技術，以RFID、傳感器網為核心，實現了對輸送過程中的每一個部分的實時跟蹤和遠程監控，自動優化粗紗的需求;實現了紗庫中滿紗先進先出、粗紗在紗庫的存放時間最短;實現了紗線品種自動識別、自動確認;滿足了紡紗廠小批量、多品種的需求，能夠確保紗線品種的正確性。

整個控制系統是由CC-LINK現場總線網絡、RFID射頻識別網絡和主控中心組成。CC-LINK現場總線主要完成整個粗細聯繫統的動作流程;RFID射頻識別主要完成粗紗和空管的信息識別，並將識別信息發給主控中心進行處理;主控中心作為整個控制系統的核心，負責對信息的蒐集、分析、處理，發出控制指令，通過CC-LINK總線完成整個粗細聯控制系統的有序、可靠、高效率的運轉。

因為每個廠家粗細聯繫統的粗紗機和細紗機數量不相同，設備安裝位置不相同，所以將控制系統分為模塊化控制，共分為粗紗機控制模塊、智能紗庫控制模塊、公共輸送控制模塊和細紗機控制模塊。每一個部分作為一個控制模塊，對應着一個控制程序，所有程序的調度都要由主控中心統一調配。粗紗的輸送和空管輸送都是通過輸送鏈來實現，所以在實施方案中每一根輸送鏈都安裝了電子標籤，電子標籤賦予了不同的ID，作為每一根輸送鏈的唯一標識，在粗紗機的換紗機械手、智能紗庫的出入口、每台細紗機的出入口處都安裝了讀卡器，對整個粗細聯繫統的滿紗和空管進行識別和信息蒐集。

　　粗細聯應用RFID舉例

我們以一個粗細聯控制實例對RFID在粗細聯上的功能進行介紹：該流程由2台粗紗機、一個公共智能紗庫、公共輸送軌道、1台立式尾紗清除機、6台1440錠細紗機長車組成。智能紗庫共有8條軌道，細紗機有12條細紗機軌道。

該流程的工作過程是自動落紗粗紗機在紡制粗紗時，空滿管交換需要的空管從智能紗庫輸送出紗庫至換紗機械手處等待，粗紗機滿紗進行自動落紗、機械手交換空滿管，滿紗輸送至智能紗庫存放。

當細紗機需要滿紗時，發出需求信號，主控系統根據粗紗品種、粗紗存放時間對紗庫粗紗進行調度，滿足細紗需求的粗紗將通過正轉方向送出至細紗，同時細紗帶有殘紗的紗管通過反轉運送至尾紗清除機進行殘紗的清除，清除乾淨的空管通過反轉送入智能紗庫存放備用。

假設其中一台粗紗機已經完成自動落紗和機械手空滿管交換過程，帶有電子標籤的輸送鏈按正轉方向進行粗紗的輸送，在送出粗紗機側時讀卡器讀取該台粗紗機紡制粗紗的品種、滿紗時間、粗紗機機台號、產量信息等，並將所有信息上傳至主控中心，主控中心將上傳信息進行分析、處理，為將要發出的指令提供依據。在輸送鏈正轉脱離粗紗機進入智能紗庫時，智能紗庫入口處的讀卡器重新讀取該輸送鏈的信息並上傳，再次確認各種信息是否和前面信息相符，粗紗進入智能紗庫等待細紗機需求信號。

智能紗庫的8條軌道可以任意存放空管和滿紗。控制中心將正轉方向進來的滿紗和反轉方向進來的的空管按照先進先出的原則進行存放，在每個正轉和反轉入口都裝有一個讀卡器。當滿紗或空管到達讀卡器時，讀卡器自動讀取電子標籤ID、滿紗或空管的信息並上傳，在主控中心記憶每個紗庫軌道的存儲狀態，包括軌道佔用、軌道存放是粗紗還是空管、粗紗或空管存放時間、粗紗品種等。當細紗機發出需求信號時，主控中心根據存儲的信息按存放品種、存放時間進行判斷，並通過CC-LINK網絡發出命令，驅動輸送鏈送出紗庫，在滿紗出庫時RFID讀卡器將再次讀取該輸送鏈信息並上傳，確認送出品種為細紗機需求品種，並且主控中心更新紗庫的.狀態，將狀態設置為未被佔用，同時記錄空軌道的空閒時間。

假設現在有一台細紗機需要粗紗，主控中心在收到需求時，會根據細紗所需品種判斷紗庫粗紗品種是否滿足要求，判斷出滿足要求的、存放時間最長的粗紗，由細紗機先送出已使用的粗紗空管，粗紗空管經過細紗機側讀卡器時，讀卡器自動讀取標籤的ID地址並上傳，空管信息上傳至主控中心，主控中心再根據信息進行合理的空管存放。

同時，滿紗經過運輸軌道輸送至細紗機，在經過細紗機讀卡器時，讀卡器自動讀取該輸送鏈信息並上傳，控制中心根據存儲信息、細紗機需求信息再次確認粗紗品種是否是細紗機需要品種，是的話放行，不是則報警處理，做到了對粗紗品種的多次識別和確認，滿足了紡織廠的小批量、多品種的實際需求。

RFID在粗細聯上的使用解決了傳統粗細聯設備粗紗品種識別的難題，實現了紡紗廠粗紗和細紗工序的數字化、智能化管理，取得了很好的效果。

結合粗細聯設備的特點，使用RFID射頻識別技術對運輸過程實現品種識別、品種跟蹤和遠程監控，自動優化各機台的需求分配，自動記錄並及時反饋監控信息，可實現紡紗廠粗紗機和細紗機之間的物流和信息流的傳輸和控制，不僅節省了人工、提高了效率，還為管理人員及時調整生產佈置和實現靈活的生產調度提供了有力的支持。