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　　1 引言

　　“門檻低、規模小、水平低、污染嚴重，整個行業一直飽受詬病。”這是業內人對電鍍行業現狀的普遍看法。由于電鍍工藝中使用大量強酸、強堿，尤其是鉻等五大有毒重金屬，這些有毒有害物質通過廢氣、廢水和廢渣排入環境，使電鍍成為一個重污染行業。一些小電鍍企業工藝技術落后，生產效率低， 原材料消耗高，市場競爭激烈，不堪重負。尤其高投入的環保設備設施無法裝備，即使裝備了也無力運用，導致我國電鍍行業的污染狀況到了令人擔憂的地步。

　　權威部門的數據顯示，我國的電鍍行業承擔了世界 70% 的電鍍產能，每年帶來4 億噸含重金屬的廢水，5 萬噸固體廢物， 3000 億立方米酸性氣體。目前 70-80% 的電鍍廠建立了污染控制設施，然而大部分處理設施已經過期而不能正常運轉。即使是經過處理后能夠達標排放的廢水、廢氣及固廢，每年排放數量之大，積累起來對環境造成的污染也十分嚴重。

　　傳統電鍍工藝在作業過程中會散發出大量有毒有害氣體， 如安全管理工作做得不好，極易發生中毒，灼傷，甚至燃燒爆炸事故，嚴重危害作業人員的身體健康。而排出的氣體、液體和固體，如果不經處理或處理不當，必然會污染周邊環境，危害周圍群眾身體健康。魚類、牲畜等食用了電鍍廢水，體內積累了有毒物質，人類若食用了這些肉制品、乳制品，最終也將影響到人類的健康安全。

　　2 電鍍線設計要求

　　面對國內電鍍行業的環境，這條電鍍線在設計之初就定下了 4 條標準：1、全自動零排放;2、高耐蝕鎳鉻連鍍涂層;3、新型環保鍍層;4、生產過程智能化閉環控制。對于我們自動控制來說這四條標準提出了很多詳細的要求，在現場總線方面基本有以下 5 點：

　　1) 電鍍線以全自動流水線方式電鍍。流水線的各個位置都需要布置傳感器，以面對生產中各種情況，如圖 1 所示。

圖 1 電鍍生產線工藝流程

　　2) 電鍍產品質量可追溯。在生產過程中各個工序都要把自己產生的數據上傳到數據庫，以便后期查找。

　　3) 由于是初次設計施工，會有不確定的問題出現，所以要求現場的控制系統擁有擴展性。

　　4) 在生產線成熟后，會對外輸出電鍍生產線，所以要在滿足所有控制需要的前提下做到最精簡布線，便于施工。

　　5) 生產線所有工序的工藝配方都是由技術工程師設計后存入 ERP 系統的，這就要求生產中通過條形碼得到配方編號后去數據庫中獲取各工位參數。

　　3 電鍍線控制系統

　　如圖 2 所示，電鍍線的現場網絡主體由 CC-Link 和 CC-Link IE Control 這兩部分組成。CC-Link IE Control 負責在多個PLC 之間完成配方下載和生產數據采集工作，其中配方上傳、下載占用 272 字，實時采集的生產數據占用 800 字，用于各個工位互相協作的信號38bit。CC-Link 則負責現場開關量信號、模擬量信號、變頻器、遠程串口接入等設備連接工作。在整個控制系統中，共有 44 臺三菱變頻器、若干遠程 IO 模塊和 32 路的遠程模擬量輸入模塊。

　　圖 2 現場網絡主體

　　CC-Link & CC-Link IE Control 應用在電鍍線上的優勢： 一、CC-Link 優勢

　　(1)減少配線，提高效率;

　　(2)高速的輸入輸出響應;

　　(3)距離延長自由自在;

　　(4)豐富的“可靠性，有效性，可維護性”功能。二、CC-Link IE Control 優勢

　　(5) 控制器網絡具有雙回路光纖，網絡速度快、可靠性高。

　　(6) 可進行大容量數據通信，最大鏈接點數可達 128K。

　　4 使用心得

　　4.1 對于 CC-Link 網絡的使用體會

　　電鍍線的機械設計人員對 CC-Link 的評價最多的是關于CC-Link 網絡強大的擴展性。在電鍍線的施工中多次出現增加工位的情況，起初客戶的設計人員還詢問現場是否還有擴展能力，考慮不能擴展該怎么設計工裝，但是在漸漸熟悉 CC-Link 的擴展性后，更多的精力投在了完善工裝性能上，不用再花許多時間去考慮位置與信號數量問題。

　　電鍍線的生產工藝人員對 CC-Link IE Control 的數據傳輸量非常滿意。他所需要的任意生產中的數據可以加入到上傳數據中，及時準確的反映到他的面前，讓他真正做到把握電鍍工藝的每個細節。工藝人員說“有了這些數據，我們的新鍍層實驗都可以直接放在生產線中做了”;同樣當質量人員看到這些數據時也是贊不絕口，鍍件在各工序的數據都一目了然，方便他們建立產品檔案，增加了對于質量的管控，并且提高了產品在市場上的競爭力。

　　在CC-Link 現場總線保障下，電鍍線已持續生產一月有余， 至今未在總線方面出現故障。 本電鍍廠設計是依照工業 4.0 標準，而電鍍線上引入 CC-Link 是一項非常關鍵的行動，為下一步 e-factory 的實施提供了堅實的底層支持。

　　4.2 對于 CC-Link 網絡的更多期待

　　CC-Link 是一種開放式現場總線 , 其數據容量大 , 通信速度多級可選擇 , 而且它是一個復合的、開放的、適應性強的網絡系統 , 能夠適應于較高的管理層網絡到較低的傳感器層網絡的不同范圍。

　　隨著這些年的發展越來越多的生產廠家加入到 CC-Link 大家庭中，市場上能購買到的支持 CC-Link 的設備也越來越多， 但是還有許多的設備并不支持 CC-Link，比如電鍍線上電鍍用的電源就使用的 Profibus-DP，為此我們專門增加了兩個 DP 模塊，而 DP 在現場的表現并不優秀，有兩臺電源因為距離過近所以在布線的時候 DP 線做的比較短，大約 1M 左右，這時候 DP 通訊就感覺不穩定了，經常出現報警，大約一天有幾千次吧，后來將兩站間連線的長度增加到 2M 以上才解決。

　　真心的期望 CC-Link 家族能夠壯大，能夠有更多支持 CC- Link 通訊的產品可以選擇。