定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)

定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)使用說明書

目錄1定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)需求分析·········································11.1背景································································11.2系統(tǒng)功能需求························································11.2.1功能劃分························································21.2.2功能描述························································22系統(tǒng)后臺概念設(shè)計··························································32.1系統(tǒng)概念模型························································23控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計························································34控制系統(tǒng)的物理設(shè)計························································34.1對定型機物理設(shè)施的概述··············································34.2具體的物理設(shè)施······················································55定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)設(shè)計··············································65.1功能結(jié)構(gòu)圖 ·························································65.2處理流程圖··························································76定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)編程實現(xiàn)··········································76.1基本控制頁面··························································76.2設(shè)置頁面······························································86.3運行方案控制頁面······················································91定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)需求分析1.1背景定型機是用于對寬幅產(chǎn)業(yè)用布和產(chǎn)業(yè)用網(wǎng)(以下簡稱織物)進(jìn)行定型加工,在適宜的溫度、張力下對織物進(jìn)行定型工藝處理,從而提高織物面的平整度,使之達(dá)到成品要求的設(shè)備。根據(jù)工藝要求,我們將整個定型過程分為四個部分進(jìn)行控制。分別是主動輥控制,主要控制主動輥的轉(zhuǎn)速,從而來控制織物的傳動速度；拉伸控制,主要控制拉伸輥和拉伸架的前后移動,從而對織物進(jìn)行縱向的拉伸定型；拉幅控制,主要控制拉幅電機的前后移動,從而對織物進(jìn)行橫行的拉伸；溫度控制,主要控制熱風(fēng)箱的溫度,使織物在設(shè)定的溫度下進(jìn)行收縮,從而達(dá)到要求的寬度。該定型機以傳統(tǒng)的定型機為基礎(chǔ),對拉幅裝置做以改進(jìn),設(shè)計出了獨具一格的針板拉幅裝置。1.2系統(tǒng)功能需求定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)。系統(tǒng)平臺微軟Windows2000版本及以上可通用。1.2.1功能劃分整套控制系統(tǒng)包括同步傳動控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、超喂控制系統(tǒng)、軋車張力控制系統(tǒng)、幅寬控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、風(fēng)機控制系統(tǒng)等幾個功能模塊組成1.2.2功能描述1.同步傳動單元包括進(jìn)布、軋車、超喂下、超喂上、毛刷、鏈條、出布下、出布上、擺落布，每個單元可以通過顯示屏選擇投入或斷開，投入的單元起動時運行，所有投入運行單元的同步運行通過PLC模擬量控制，運行速度通過機頭操作臺或機尾操作臺加減速按鈕手動加減速調(diào)節(jié)或者按照工藝設(shè)定速度，實際運行速度在前后顯示屏上顯示。2.超喂控制部分包括超喂下、超喂上、毛刷的速度控制，超喂下、超喂上、毛刷的速度在運行時均可以加減控制，可以通過顯示屏上的數(shù)字直接輸入或者通過顯示屏上的加減按鈕調(diào)節(jié)或者按照工藝設(shè)定數(shù)據(jù)運行，通過工控機和PLC同時控制。3.軋車張力控制主要保持軋車輸出到超喂下之間的布面實際張力穩(wěn)定在設(shè)定值，其設(shè)定在顯示屏上直接數(shù)字輸入，實際值在顯示屏上顯示，張力控制通過PLC采用PID調(diào)節(jié)方式控制。4.幅寬控制部分，幅寬數(shù)據(jù)通過絕對值編碼器檢測，PLC采集計算，顯示屏顯示實際值，幅寬調(diào)節(jié)可以在顯示屏上每個單元獨立手動調(diào)節(jié)或者全機手動調(diào)節(jié)，也可以在顯示屏上數(shù)字設(shè)定各單元幅寬值自動調(diào)節(jié)，或者按照工藝數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)，幅寬控制通過PLC和工控機共同完成。5.溫度控制部分，每個烘房工藝溫度的設(shè)定值在顯示屏上通過數(shù)字輸入直接設(shè)定，或者按照工藝數(shù)據(jù)設(shè)定，每個烘房的實際溫度值在顯示屏上顯示，每一節(jié)烘房的溫度通過各自單元的溫控表來控制，工控機其中一個串口與每一節(jié)烘房的溫控表組成一個MODBUS485通信系統(tǒng)，工控機通過MODBUS485通信系統(tǒng)設(shè)定每一個溫控表的設(shè)定值及采集每一個單元溫度的實際值，溫度控制通過工控機和溫控表共同完成。6.風(fēng)機速度控制部分，每個烘房風(fēng)機速度的設(shè)定值在顯示屏上通過數(shù)字輸入直接設(shè)定，或者按照工藝數(shù)據(jù)設(shè)定，每個烘房的實際風(fēng)機速度在顯示屏上顯示，每一節(jié)烘房的風(fēng)機速度通過各自單元的變頻器來控制，工控機其中一個串口與每一節(jié)烘房的變頻器組成一個MODBUS485通信系統(tǒng)，工控機通過MODBUS485通信系統(tǒng)設(shè)定每一個變頻器的設(shè)定值及采集每一個單元風(fēng)機速度的實際值，風(fēng)機速度控制通過工控機和變頻器共同完成。7.機尾操作臺工控機主要控制機尾出布下、出布上、擺落布的速度及顯示機臺運行速度、機尾幅寬等，它不參與系統(tǒng)其它控制，機尾操作臺工控機與機頭主工控機之間通過以太網(wǎng)接口通信。8.系統(tǒng)所有實時實際工藝運行數(shù)據(jù)通過主控工控機從每一個通信單元采集，工控機通過實時數(shù)據(jù)顯示控件以圖表的形式在工控機是顯示。9.系統(tǒng)所有實時實際工藝運行數(shù)據(jù)通過主控工控機從每一個通信單元采集，工控機通過歷史數(shù)據(jù)顯示控件以圖表的形式在工控機是顯示并且保存，以供后期查詢。10.系統(tǒng)所有工藝參數(shù)，以數(shù)組的方式按照不同的產(chǎn)品品種通過數(shù)據(jù)保存控件保存在工控機系統(tǒng)中，同時隨時通過數(shù)據(jù)提取控件從系統(tǒng)提取需要的工藝參數(shù)并且傳送到運行系統(tǒng)中。11.系統(tǒng)預(yù)留一個485通信口，供外部集中控制系統(tǒng)或者其它控制系統(tǒng)讀取系統(tǒng)的所有實時運行數(shù)據(jù)和歷史記錄數(shù)據(jù)，同時也可以傳送產(chǎn)品品種排產(chǎn)單到系統(tǒng)，供操作人員生產(chǎn)安排。2系統(tǒng)后臺概念設(shè)計2.1系統(tǒng)概念設(shè)計整套控制系統(tǒng)包括同步傳動控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、超喂控制系統(tǒng)、軋車張力控制系統(tǒng)、幅寬控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、風(fēng)機控制系統(tǒng)全部集成在1套嵌入式工控機+PLC系統(tǒng)中，系統(tǒng)包括機頭1臺主控工控機、1套PLC系統(tǒng)和機尾1套輔助工控機，機頭主控工控機和PLC系統(tǒng)采用485PLC專用協(xié)議通信，機頭主控工控機和機尾輔助工控機通過以太網(wǎng)通信，系統(tǒng)控制圖如下：3控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計在電腦客戶端創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，輸入并保存定型機的設(shè)備信息，然后連接至控制系統(tǒng)，并由控制系統(tǒng)對定型機進(jìn)行控制。4控制系統(tǒng)的物理設(shè)計4.1對定型機物理設(shè)施的概述定型機機調(diào)試過程進(jìn)行一個綜述，并就調(diào)試過程出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合定型機機的電氣原理圖對預(yù)縮機一些電氣原理進(jìn)行簡單的分析，并就機器的一些原理及器件出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。其中，本文對機器具體控制線路并沒有具體給出，此方面可具體參考定型機電氣圖紙，在此不再累贅。其中涉及到的一些開關(guān)、繼電器、操作面板上的元件與儀器等，由于這些元件可以在原理圖上輕易找到，并可以和電柜與操作面板上的圖示一一對應(yīng)，故本文對這部分并不做詳細(xì)介紹。一、定型機簡單處理織物原理定型是指纖織物在一定張力下指通過某種物理或者化學(xué)的處理消除紡織品中積存的應(yīng)力、應(yīng)變，使其在狀態(tài)、尺寸或者結(jié)構(gòu)上獲得某種需要的形式，并達(dá)到一定的穩(wěn)定性。其意義是①尺寸定形：尺寸熱穩(wěn)定性提高，縮水率下降②平整定形：消除皺痕，提高抗皺性③改善服用性能：彈性、起毛球現(xiàn)象得到改善④染色性能改變。故定型機主要是根據(jù)工藝要求，把稀硝酸和滲透劑按照一定的比例進(jìn)行混合，通過對織物進(jìn)行藥液的浸泡，然后對織物進(jìn)行高溫處理，使織物發(fā)生物理、化學(xué)應(yīng)從而使織物定型。織物定型工藝大略如下：進(jìn)布（超喂2~4%）→針鋏拉幅→進(jìn)加熱區(qū)（130~150℃）→冷卻→落布（T<50℃）二、定型機核心控制系統(tǒng)定型機的核心控制系統(tǒng)為由PC＋PLC＋PROFIBUS組成的總線控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用PC機作為上位機，PLC作為中心控制器，其主要功能為發(fā)送控制信息、設(shè)定運行參數(shù)以及讀取運行狀態(tài)。其中系統(tǒng)的傳動部分根據(jù)各傳送到處理器的反饋信號，按照設(shè)定的控制策略進(jìn)行運算后，由總線通過LENZE變頻器控制各電機轉(zhuǎn)速（由于LENZE變頻器內(nèi)部內(nèi)置CAN總線接口，故LENZE變頻器之間通過CANBUS連接，硬件由PRIFIBUS與CANBUS信號轉(zhuǎn)換器、CANcard實現(xiàn)）；4.2具體的物理設(shè)施其中在織物處理過程中，其熱風(fēng)定型設(shè)備和工藝，烘箱定型部分要求進(jìn)行門幅調(diào)節(jié)，其設(shè)備為鏈條針板，既可定形，也可拉幅，本部分的控制也是通過PROFIBUS實現(xiàn)，同時，根據(jù)熱定形工藝條件，溫度是最主要的因素，通過CANBUS和溫度控制器實現(xiàn)烘箱的溫度自動調(diào)節(jié)?，F(xiàn)場模擬量、數(shù)字量的采集、傳送通過PLC輸入輸出控制模塊傳送到PLC，按照設(shè)定的控制策略進(jìn)行運算后，通過總線寫入各PLC輸入輸出控制模塊，再分別實現(xiàn)各現(xiàn)場的模擬量、數(shù)字量的控制、檢測、監(jiān)控及遠(yuǎn)程參數(shù)化等。系統(tǒng)簡單控制結(jié)構(gòu)如圖：為實現(xiàn)運行速度的同步控制，為保證傳動部分與鏈條馬達(dá)速度一致，控制通過masterfrequency（由121G01發(fā)出）實現(xiàn)各傳動部分的同步控制，總線對電機的同步控制如下圖：由CANBUS和溫度控制器實現(xiàn)的烘箱的溫度自動調(diào)節(jié)如下圖。下面就各器件及其作用以及一些應(yīng)該注意的問題進(jìn)行論述。電腦（PC）：由220VAC供電給電腦主機和modem，并通過黃色通訊線與P1主控臺連接，電腦主要由主板，電源，UBS，兩個硬盤（一個為主硬盤，用作存放程序和數(shù)據(jù)，一個副硬盤，作備份用），一條顯卡，兩條CANCARD，一條內(nèi)存條，一個PLCCPU，一個擴展卡，一個CDROM和一個網(wǎng)卡等組成。5定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)設(shè)計5.1功能結(jié)構(gòu)圖5.2處理流程圖6定型機全電腦電氣控制系統(tǒng)編程實現(xiàn)6.1基本控制界面

用戶可以選擇所要控制的運動控制卡，也可以選擇所要控制的電機軸，支持同時選擇多個電機軸，同時對多個電機軸進(jìn)行控制。基本運動包括定長運動、連續(xù)運動、絕對位置運動。插補運