大卷装液压传动染色机的PLC控制

　　摘要：利用触摸屏、PLC等自动控制系统技术平台，根据生产工艺操作流程，开发出新一代自控系统，对进口电气控制设备进行改造，满足现代工业生产的需要。

　　一、概述：

　　NOEGR1400/2型大卷装液压传动染色机由葡萄牙诺菲尔公司所制造，单台价值一百多万元；适用于小批量、多品种平幅织物在常温常压下平幅退煮漂、浸染、漂洗、放样、剥色等生产工艺。是规模以上纺织印染企业不可或缺的技术装备.国内多家印染企业拥有该机型;此机的核心技术是在较大容布量(800---6000米)的情况下保证卷绕辊在运转过程中保持线速度、布面张力的恒定。电气自动控制电脑部分原采用意大利Termoelectronica公司产的Z8单片机专用控制器(目前制造厂家已不再生产)；集控制、显示、参数设置于一身；国内不易采购。

　　二、改造理由：

　　随着使用年限的增加，印染车间里潮湿的生产环境,使得主控制电脑出现接插件老化、接触不良和线路板被腐蚀严重及参数易丢失、死机的现象。易造成控制动作失常，信号失真,影响到速度、张力控制器件的正常工作(或造成损坏)；另一方面,原设计中同步闭环速度反馈传感器的机械连接部件(机械密封)，由于与染液接触，轴心度易磨损，存在极易损坏(甚至造成传感器的损坏)的缺陷,进而影响到线速度、张力的稳定性；造成色布前后色差等。以及要求输入参数多,操作步骤繁琐.设备维修量较大,电脑备件国内无处购买，影响生产进度。较难满足现代工业生产的需要。

　　针对上述种种不利因素，我们提出了相应的改造方案，使用比较先进的技术平台-----通用型可编程序逻辑控制器(PLC)系列及人机界面(触摸屏)产品替换原有的Z8单片机专用控制电脑。

　　三、系统构成：

　　此设备液压传动部分(液压部件为德国产”博世”牌)

　　设计较为先进,在国内大卷装染色机同类产品中处领先地位且基本完好，因此改进原则是不需对液压传动主控回路做出改进,只对原电气电脑自动控制部分进行改造。继续使用原机原有的电器配件，重新设计制图,按卷染工艺特点编制相应的应用程序。选用通用PLC、触摸屏系列系统地完成此设备人机对话和自动控制的替换。整个控制系统结构如图一所示：

　　控制指令由系统触摸屏集中操作，系统通过操作员指令输出控制信号，并根据闭环采集的数据，计算出速度、张力所需值，控制液压阀的流量，带动液压马达的转动，实现在恒张力下A、B卷绕辊的线速度恒定。完成织物在浸染缸内多道转移浸染的染色等工艺。

　　在核心应用程序的设计中，以卷绕辊线速度为“主”控制变量,以张力为“从”控制变量，两者交替控制，在每种控制中又采用在线规则自调整的PID控制功能。从而从根本上解决了整个系统的“恒线速度”、“恒张力”的问题，在极大程度上提高了系统运行的可靠性、稳定性。并省去同步闭环速度反馈传感器,闭环反馈作用由应用程序根据采集的数据计算来实现。

　　程序框图如下:

　　四、主要技术特点：

　　所需应用程序根据工艺操作要求经在线调试修改完善，已使得机器的线速度、张力恒定性好，使得机器自动化程度提高，性能稳定可靠，功能增强，操作简便直观，降低了劳动强度，大大提高了生产效率。

　　 1、适用于液压、交流变频、直流电机三种传动方式的应用。

　　2、减少操作步骤,无需输入参数,能使操作人员较快熟悉并熟练操作机器。

　　3、可实时按工艺要求改进或增加实用功能，备件易购。

　　4、卷绕辊卷径动态变动,而卷绕主辅辊线速度,布面张力恒定。

　　5、系统集成度高，电气结构简单直观易查。降低了故障发生率。

　　五、主要功能：

　　1、全中文触摸人机界面，且操作简便，视窗友好直观。

　　2、机器手动、自动状态选择。

　　3、单键控制换向选择。

　　4、A、B辊卷绕量通过卷绕辊上的传感器实时采集,实时显示。

　　5、手动/自动换向功能。

　　6、速度设置范围0---150米。