1 系统概述
为满足现代化纺织工业高自动化、高效,高可靠和高精度的要求,可编程控制器、人机界面、和变频传动在纺织工业取得了广泛的应用。GE Fanuc自动化公司的产品以其网络功能丰富、产品齐全、低成本、高性能在纺织行业得到了很好的应用。
整个生产线系统由前纺部分和后纺部分组成。
前纺部分主要由熔体输送、纺丝、卷绕等部分组成,熔体输送部分包括熔体温度、压力、热媒交换温度、压力、熔体增压泵、热媒循环泵等设备的控制。此部分由于系统要求多由DCS系统进行控制。
后纺部分设备包括集束架、导丝机、浸油槽、一道牵伸机、水浴牵伸槽、二道牵伸机、蒸汽加热箱、紧张热定型机、喷淋冷却装置、三道牵伸机、叠丝机、三辊牵引机、张力架、卷曲机加热箱、卷曲机、辅丝机、上油轮等。控制包括所有设备的传动、润滑、温度、压力及风机油泵等的控制。此部分多采用PLC进行控制。
2 系统结构
本控制系统由三部分构成,分别为:中央控制器部分、现场I/O部分和人机界面部分。现场根据工艺要求设有8个现场控制站、40个按钮盒及1个数码报警指示箱。
(1) 控制系统
中央控制器采用GE公司的90-30型PLC,它是GE Fanuc自动化公司的系列90可编程控制器家庭中的一员,提供最先进的编程特性,易于组态便于安装,它的CPU具有强大的功能,如内装PID,结构化编程,中断控制,间接寻址及各种功能模块,能完成复杂的操作。
现场控制站采用GE Fanuc自动化公司的VersaMAX系列远程I/O,它是目前唯一的一种既可以作为其它主控设备的I/O模块,以可以单独构成PLC系统,还可以作为分布式控制系统的产品。它是真正的即插即用,I/O模块可以带电插拔;省配线,安装费用低;高通讯速率;高可靠性。
系统采用温度控制模块对机组温度回路进行控制;采用温度检测模块对机组各温度回路进行检测,并送上位机显示;采用PID控制模块对机组模拟量回路进行PID检测控制www.cechina.cn,采用I/O模块对机组开关量进行通断控制。
(2) 网络结构
中央控制器和远程操作站、变频器之间采用PROFIBUS现场总线方式连接。90-30PLC机架上配置PROFIBUS主站模块,通过PROFIBUS网络连接9台逆变器,形成了一个高速、长距离、高可靠性的工业控制网络。在PROFIBUS通讯中,PLC主机对从机进行轮询,从机响应主机的查询并执行主机的命令,在本系统中,PLC从变频器中读取电流、频率等,并由通讯将传动控制参数(如:开、停、升降速等)传送到变频器。
现场设置一个数码报警指示箱。此设备与PLC也以PROFIBUS总线方式连接,可以实时地从PLC中获取报警信息,全面、直观、醒目地展示各类报警,指导工人进行操作,使对故障的处理更方便。
现场总线的大量采用,提高了系统的可靠性,方便了工程施工。
(3) 上位机和现场触摸屏
上位机软件采用美国GE Fanuc自动化公司运行在微软Windows2000平台下的CIMPLICITY HMI开发,与PLC之间采用10M以太网连接;现场触摸屏采用QuickPanel,通过Profibus总线连接到中央处理器。
3 系统功能
通过操作控制室上位机和设在现场的触摸屏CONTROL ENGINEERING China版权所有,本系统可以完成系统的操作、监视、设定、管理等人机对话。主要功能有全系统工艺流程和数据显示、集中操作设定、处理报警、实时值和设定值记录趋势存储、故障历史及故障原因、各单机运行状态及各种工艺参数实时值和设定值的比较, 具体介绍如下:
·总貌图显示:集中显示系统的全部数据,设备的运行状态,开关状态,有助于操作工进行抄表,做生产记录。
·系统结构图显示:以树状形式显示整个系统的结构。
·工艺流程图显示:提供优美的系统工艺流程图控制工程网版权所有,生产线流水作业的动态显示效果。监视系统的运行状态,显示主传动设备的电流,转速,牵伸比,启动,停止状态www.cechina.cn,及低速时间,高速时间,低速启动时间,高速加速时间,联合机停车时间,紧急停车时间,总牵伸比。画面上还做到系统启动准备(所有的润滑泵启动,油压达到工艺要求时,油压开关闭合),电机的单动,联动状态监控。
·实时趋势显示:包括牵伸比实时趋势图和转速实时趋势图,用于监视导丝机,一道牵伸机www.cechina.cn,二道牵伸机,三道牵伸机,紧张热定型机,叠丝机,卷曲机的转速是否同步和实际牵伸比是否符合技术工艺要求。
·历史趋势显示:包括转速,牵伸比,温度,压力等检测点的历史趋势曲线,可以记录过去10天历史数据,操作工可以方便查看过去某一时刻的数据,历史曲线可以前后翻页,放大,缩小,画面显示的长度可以改变,改变范围有10秒,30秒,1分钟,30分钟,1小时,8小时,16小时,24小时,30小时。