基于PLC 的溫度控制系統(tǒng)
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1 引言
染色工序在紡織品生產(chǎn)中占有重要地位,染色質(zhì)量直接決定了紡織品的色澤、外觀,甚至還影響紡織品的生產(chǎn)成本。在染色工序中,影響染色的因素主要有染液濃度、溫度、液位等,其中溫度控制是很重要而又復(fù)雜的控制過程。染色過程實際上是執(zhí)行由工藝人員針對不同織物的一條溫度曲線,每個工藝對染色的溫度、升降溫過程都有嚴(yán)格的要求,否則,容易使織物產(chǎn)生色差、缸差、條痕等疵點(diǎn),造成復(fù)染率上升,生產(chǎn)成本的增加。針對染色過程溫度控制的復(fù)雜性,設(shè)計了基于PLC 的染色機(jī)溫度控制系統(tǒng),實現(xiàn)對染色過程溫度的控制,從而減少織物疵點(diǎn),提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
2 系統(tǒng)控制要求
1)溫度曲線存儲要求對于不同的染色品種,其對溫度的要求是不同的,因此對應(yīng)的溫度工藝曲線也是不同的,若將所有染色品種的溫度工藝曲線都存入現(xiàn)場溫度控制器中,則對該控制器的內(nèi)存要求非常高,導(dǎo)致系統(tǒng)臃腫,因此本系統(tǒng)設(shè)計通過一臺中控機(jī),將工藝人員設(shè)定的不同的溫度工藝曲線,全部由工作人員在中控機(jī)上輸入后經(jīng)PROFIBUS―DP 現(xiàn)場總線下傳給現(xiàn)場控制器,現(xiàn)場控制器根據(jù)接收的溫度工藝曲線進(jìn)行溫度控制,同時現(xiàn)場控制器可以隨時向中控機(jī)申請修改溫度工
藝曲線的參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中斷時,現(xiàn)場控制器可以保存當(dāng)前的溫度工藝曲線,并且具有斷電長期保存當(dāng)前溫度曲線的功能。
2)溫度控制要求
在染色工藝過程中,典型的工藝曲線如圖1 下所示:
圖1 典型的工藝曲線
由圖 1 可知,染色工藝可以分為多個曲線段,不同的曲線段對應(yīng)不同的溫度。對染色過程的溫度控制主要是對染槽升溫、保溫、降溫,結(jié)合生產(chǎn)的實際要求又將升溫分為直接升溫到指定溫度和按斜率準(zhǔn)確地升溫到指定溫度;同理,降溫也分為直接降溫到指定溫度和根據(jù)斜率準(zhǔn)確地降溫到指定溫度。因此溫度控制分為五個子程序:直接升溫、按斜率升溫、保溫、直接降溫、按斜率降溫。直接升溫還是斜率升溫、直接降溫還是斜率降溫根據(jù)實際需要通過中控機(jī)設(shè)定,而后由現(xiàn)場控制器PLC 的主程序調(diào)用相應(yīng)子程序。
3)報警及顯示功能
為系統(tǒng)設(shè)置了一個 TD 200 文本顯示器,顯示染色過程中的一些操作和報警信息,該顯示器適用于所有西門子S7-200 系列的PLC。
4)中控機(jī)監(jiān)控要求
采用西門子公司的WINCC 實現(xiàn)中控機(jī)對現(xiàn)場PLC 的監(jiān)控,主要實現(xiàn)當(dāng)前溫度顯示、動態(tài)溫度曲線顯示、溫度等參數(shù)設(shè)置、報警記錄和打印報表等功能。
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