智慧工廠轉(zhuǎn)型之路 紡織機(jī)行業(yè)的轉(zhuǎn)型

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展加速了工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型升級(jí)，一系列產(chǎn)業(yè)已開始向信息化管理轉(zhuǎn)變，作為中國(guó)十大支柱產(chǎn)業(yè)之一的紡織行業(yè)也參與了其中，ZigBee技術(shù)為其帶來(lái)了新的改變。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，紡織業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。對(duì)于紡織業(yè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想在激烈的廣業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就必須不斷地提升企業(yè)的科技水平，通過(guò)技術(shù)上的創(chuàng)新來(lái)提升產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值，同時(shí)，也通過(guò)技術(shù)水平的提升努力降低生產(chǎn)，管理成本。

作為織造行業(yè)重要裝備的織機(jī)，目前內(nèi)的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)，但在這么龐大數(shù)量的織機(jī)中，真正實(shí)現(xiàn)信息化管理的織機(jī)不超過(guò)2%。一個(gè)非常典型的情況是，織造車間是織造型企業(yè)管理的重點(diǎn)，織機(jī)數(shù)量較多，在管理上，每天都需要統(tǒng)計(jì)每臺(tái)織機(jī)、每個(gè)員工、每班的產(chǎn)量、織造效率等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為員工計(jì)酬、考核和生產(chǎn)管理的依據(jù)，這方面的工作通常非常耗時(shí)耗力，也帶來(lái)了巨大的管理成本。

而且隨著織機(jī)車速的不斷提高，對(duì)織機(jī)運(yùn)行監(jiān)控系的實(shí)時(shí)性和可靠性要求也越來(lái)越高。在織機(jī)運(yùn)行過(guò)程中主要是監(jiān)控織機(jī)的送經(jīng)、送緯、織物邊處理落布等運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)織機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的故障進(jìn)行告警和處置，同時(shí)將有關(guān)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

目前紡織機(jī)類型主要分為兩種，第一種類型的織機(jī)是自帶數(shù)據(jù)采集功能的織機(jī)，這種織機(jī)一般以豐田、津田駒等日系織機(jī)為代表。

另一種類型是不帶采集功能的織機(jī)，這種類型紡織機(jī)需要配備監(jiān)測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸。主流采用單片機(jī)方案設(shè)計(jì)，也使用總線將數(shù)據(jù)匯聚到區(qū)域處理器（PLC），然后再由區(qū)域處理器通過(guò)總線或以太網(wǎng)利用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器匯集到服務(wù)器上。

目前織機(jī)運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控一般采用單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或基于RS-485總線的單主機(jī)集散監(jiān)控系統(tǒng)，也有部分織機(jī)采用CAN總線的監(jiān)控系統(tǒng)。但是這些織機(jī)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)存在成本高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜抗干擾性較差以及系統(tǒng)維護(hù)困難等缺點(diǎn)，限制了其在織機(jī)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用。

隨著“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨著向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史性路口。傳統(tǒng)傳輸方案愈加受限，而無(wú)線成為近年來(lái)熱門的物聯(lián)傳輸方案。

與RS-485總線及CAN總線相比，ZigBee技術(shù)除通信距離較短外，無(wú)論是在實(shí)時(shí)性、抗干擾和可靠性還是在系統(tǒng)成本和擴(kuò)展性方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在系統(tǒng)布線方面，由于ZigBee采用無(wú)線方式，可以應(yīng)用到RS-485總線及CAN總線無(wú)法應(yīng)用場(chǎng)合。

ZigBee由于具有自組網(wǎng)，成本低，可擴(kuò)展性好，嵌入性強(qiáng)，抗干擾，可靠性高，功耗低等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于布線不方便，工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，數(shù)據(jù)格式較為簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性強(qiáng)的過(guò)程控制系統(tǒng)中。

ZLG致遠(yuǎn)電子基于Silicon Labs EFR32MG1系列無(wú)線SoC 開發(fā)出了低功耗、高可靠性的 ZigBee 模塊。

模塊有著強(qiáng)大硬件性能，在Mesh組網(wǎng)方面，模塊在百秒以內(nèi)即可完成100臺(tái)設(shè)備的自組網(wǎng)，主要特點(diǎn)：

節(jié)點(diǎn)容量大：當(dāng) ZigBee 采用 16bit 短地址管理方式，在輪詢機(jī)制下，理論上節(jié)點(diǎn)容量高達(dá) 65535 個(gè)；

完全透?jìng)鳎耗K采用 3 線制串口全透明傳輸方式，即發(fā)送接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度和內(nèi)容完全一致。其優(yōu)勢(shì)在于可以創(chuàng)建自己的協(xié)議格式，不再局限于固定第三方協(xié)議；

無(wú)需二次開發(fā)：模塊所有網(wǎng)絡(luò)參數(shù)均可使用配套的 WirelessCfg 配置工具或串口配置命令進(jìn)行配置，可快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)配置及自組網(wǎng)；

多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌褐С諴2P結(jié)構(gòu)、星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、中繼路由結(jié)構(gòu)、混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用靈活組網(wǎng)；

支持分時(shí)上報(bào)：龐大的網(wǎng)絡(luò)為避免數(shù)據(jù)沖突，模塊支持用戶定義上報(bào)時(shí)序，保證數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定可靠。