紡紗工藝流程及PLC控制系統(tǒng)

• 2018-09-08

1、引言

HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)在紡紗的整個(gè)過(guò)程中是個(gè)瓶頸環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，后邊整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程就無(wú)法進(jìn)行，所以要求設(shè)備控制系統(tǒng)穩(wěn)定、性能可靠、使用方便和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。該控制系統(tǒng)將可編程序控制器（PLC）運(yùn)算速度高、指令豐富、功能強(qiáng)大、可靠性高和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)與觸摸屏操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、界面友好直觀的特點(diǎn)結(jié)合在一起使用，使該系統(tǒng)具有很好的人機(jī)交互功能，在生產(chǎn)應(yīng)用中取得很好的效果。

2、工藝流程及硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

HXFA368條并卷聯(lián)合機(jī)主要由成卷部分、牽伸部分、電氣控制柜組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，在紡織備中起著承上啟下的作用，其部分工作流程見圖1：

圖1工作流程圖

系統(tǒng)采用中達(dá)電通公司DVP-60ES00R主機(jī)和DVP32XP（擴(kuò)展模塊）系列可編程控制器作為中心控制單元，輸入點(diǎn)數(shù)52點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)40點(diǎn)，共計(jì)92點(diǎn)。操作顯示單元選用中達(dá)電通公司DOP-AE10THTD65536系列觸摸屏，電機(jī)驅(qū)動(dòng)選用中達(dá)電通公司VFD110B43A系列變頻器控制。

在設(shè)備上共安裝48個(gè)傳感器和8個(gè)限位開關(guān)，其主要作用是負(fù)責(zé)各動(dòng)作的定位、棉條有無(wú)的檢測(cè)和脈沖信號(hào)的采樣，傳感器的輸出信號(hào)都為開關(guān)量，以常開或常閉觸點(diǎn)接入控制器的輸入端子，選用24v直流電磁閥，直接用PLC的各輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電磁閥。設(shè)備通過(guò)一個(gè)電機(jī)和10個(gè)氣缸完成系統(tǒng)機(jī)電氣一體化控制，達(dá)到了設(shè)備的工藝要求。

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件流程圖如圖2所示。

圖2：程序流程圖

3.1 系統(tǒng)初始化

每套控制程序初始化都是必需的，每一次PLC上電或?qū)?/span>PLC強(qiáng)制復(fù)位都要初始化，主要對(duì)在程序中使用的各種計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、寄存器等進(jìn)行復(fù)位和設(shè)置，同時(shí)保留上次運(yùn)行需要記憶的各種數(shù)據(jù)，完成運(yùn)行前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

3.3人機(jī)界面

控制柜上人機(jī)界面可使過(guò)程可視化，智能化，方便系統(tǒng)調(diào)試，增強(qiáng)系統(tǒng)故障之后的恢復(fù)能力，改善系統(tǒng)的可維護(hù)性，降低運(yùn)行成本。

根據(jù)畫面顯示信息量采用十八個(gè)畫面，各畫面之間通過(guò)觸摸鍵進(jìn)行切換，同時(shí)觸摸屏上各類組件的內(nèi)存單元和與PLC中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的的單元相關(guān)聯(lián)，構(gòu)成系統(tǒng)整體監(jiān)控。根據(jù)設(shè)備工藝要求設(shè)計(jì)了參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)調(diào)試、故障信息查詢參數(shù)設(shè)定等畫面。

參數(shù)設(shè)定畫面

參數(shù)設(shè)定畫面主要是為了給現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行設(shè)備工藝參數(shù)調(diào)節(jié)使用的，根據(jù)棉紡工藝的不同，對(duì)棉卷大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)備運(yùn)行速度調(diào)節(jié)，棉卷滾出停止位置調(diào)節(jié)，動(dòng)作的快慢進(jìn)行調(diào)節(jié)等。系統(tǒng)調(diào)試畫面是為設(shè)備調(diào)試和故障排除而設(shè)計(jì)的，通過(guò)此畫面的24個(gè)按鈕，可以對(duì)動(dòng)作流程圖中的每個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單步執(zhí)行來(lái)進(jìn)行故障排除和設(shè)備調(diào)試。故障信息查詢畫面提供了故障報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)查找功能，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，屏上主畫面出現(xiàn)故障原因，點(diǎn)擊信息查詢按鈕故障報(bào)警畫面分析報(bào)警原因，觸摸屏提供了一個(gè)十分靈活和友好的窗口，方便現(xiàn)場(chǎng)人員的使用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可操作性。

在對(duì)DOP-AE10THTD65536觸摸屏進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中，運(yùn)用宏指令對(duì)控制程序進(jìn)行了安全保護(hù)，防止用戶對(duì)控制程序私自修改，造成事故發(fā)生，以下是部分宏指令：

\$133=(1@D1003) 將控制程序內(nèi)存校驗(yàn)和送給觸摸屏內(nèi)部存儲(chǔ)器\$133

IF\$133!=13877(DW) 將控制程序大小與原始控制程序內(nèi)存校驗(yàn)和做對(duì)比

CLRB(1@M1072) 禁止PLC運(yùn)行

ENDIF

該段宏指令禁止了用戶對(duì)PLC控制程序的隨意修改，提高了設(shè)備的安全性。

4、結(jié)束語(yǔ)

HXFA368條并卷聯(lián)合機(jī)是集機(jī)、電、氣為一體化的自動(dòng)化設(shè)備，基于臺(tái)達(dá)PLC和觸摸屏進(jìn)行自動(dòng)控制是整機(jī)一個(gè)很重要的組成部分，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、操作方便、性能可靠等特點(diǎn)，該設(shè)備投入運(yùn)行后受到用戶的一致好評(píng)。