紡紗工藝流程及PLC的控制系統(tǒng)
1、引言
HXFA368型條并卷聯(lián)合機在紡紗的整個過程中是個瓶頸環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問題，后邊整個生產(chǎn)過程就無法進行，所以要求設(shè)備控制系統(tǒng)穩(wěn)定、性能可靠、使用方便和自動化程度高等特點。該控制系統(tǒng)將可編程序控制器（PLC）運算速度高、指令豐富、功能強大、可靠性高和抗干擾能力強等特點與觸摸屏操作簡單、功能強大、界面友好直觀的特點結(jié)合在一起使用，使該系統(tǒng)具有很好的人機交互功能，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
HXFA368條并卷聯(lián)合機主要由成卷部分、牽伸部分、電氣控制柜組成，結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，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)采用中達電通公司DVP-60ES00R主機和DVP32XP（擴展模塊）系列可編程控制器作為中心控制單元，輸入點數(shù)52點，輸出點數(shù)40點，共計92點。操作顯示單元選用中達電通公司DOP-AE10THTD65536系列觸摸屏，電機驅(qū)動選用中達電通公司VFD110B43A系列變頻器控制。
在設(shè)備上共安裝48個傳感器和8個限位開關(guān)，其主要作用是負責(zé)各動作的定位、棉條有無的檢測和脈沖信號的采樣，傳感器的輸出信號都為開關(guān)量，以常開或常閉觸點接入控制器的輸入端子，選用24v直流電磁閥，直接用PLC的各輸出點驅(qū)動電磁閥。設(shè)備通過一個電機和10個氣缸完成系統(tǒng)機電氣一體化控制，達到了設(shè)備的工藝要求。
3、系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計軟件流程圖如圖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)LC強制復(fù)位都要初始化，主要對在程序中使用的各種計數(shù)器、定時器、寄存器等進行復(fù)位和設(shè)置，同時保留上次運行需要記憶的各種數(shù)據(jù)，完成運行前的各項準備工作。
3.3人機界面
控制柜上人機界面可使過程可視化，智能化，方便系統(tǒng)調(diào)試，增強系統(tǒng)故障之后的恢復(fù)能力，改善系統(tǒng)的可維護性，降低運行成本。
根據(jù)畫面顯示信息量采用十八個畫面，各畫面之間通過觸摸鍵進行切換，同時觸摸屏上各類組件的內(nèi)存單元和與PLC中數(shù)據(jù)存儲區(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)場操作人員進行設(shè)備工藝參數(shù)調(diào)節(jié)使用的，根據(jù)棉紡工藝的不同，對棉卷大小進行調(diào)節(jié)，設(shè)備運行速度調(diào)節(jié)，棉卷滾出停止位置調(diào)節(jié)，動作的快慢進行調(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)計的，通過此畫面的24個按鈕，可以對動作流程圖中的每個動作進行單步執(zhí)行來進行故障排除和設(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，點擊信息查詢按鈕故障報警畫面分析報警原因，觸摸屏提供了一個十分靈活和友好的窗口，方便現(xiàn)場人員的使用，增強了系統(tǒng)的可操作性。
在對DOP-AE10THTD65536觸摸屏進行組態(tài)設(shè)計開發(fā)過程中，運用宏指令對控制程序進行了安全保護，防止用戶對控制程序私自修改，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)存校驗和送給觸摸屏內(nèi)部存儲器\$133
IF\$133!=13877(DW) 將控制程序大小與原始控制程序內(nèi)存校驗和做對比
CLRB(1@M1072) 禁止PLC運行
ENDIF
該段宏指令禁止了用戶對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
HXFA368條并卷聯(lián)合機是集機、電、氣為一體化的自動化設(shè)備，基于臺達PLC和觸摸屏進行自動控制是整機一個很重要的組成部分，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、操作方便、性能可靠等特點，該設(shè)備投入運行后受到用戶的一致好評。
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