紡紗工藝流程及PLC控制系統

• 2018-09-08

1、引言

HXFA368型條并卷聯合機在紡紗的整個過程中是個瓶頸環節，一旦出現問題，后邊整個生產過程就無法進行，所以要求設備控制系統穩定、性能可靠、使用方便和自動化程度高等特點。該控制系統將可編程序控制器（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合在一起使用，使該系統具有很好的人機交互功能，在生產應用中取得很好的效果。

2、工藝流程及硬件結構設計

HXFA368條并卷聯合機主要由成卷部分、牽伸部分、電氣控制柜組成，結構簡潔緊湊，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52點，輸出點數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，電機驅動選用中達電通公司VFD110B43A系列變頻器控制。

在設備上共安裝48個傳感器和8個限位開關，其主要作用是負責各動作的定位、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的各輸出點驅動電磁閥。設備通過一個電機和10個氣缸完成系統機電氣一體化控制，達到了設備的工藝要求。

3、系統軟件設計

系統設計軟件流程圖如圖2所示。

圖2：程序流程圖

3.1 系統初始化

每套控制程序初始化都是必需的，每一次PLC上電或對PLC強制復位都要初始化，主要對在程序中使用的各種計數器、定時器、寄存器等進行復位和設置，同時保留上次運行需要記憶的各種數據，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，方便系統調試，增強系統故障之后的恢復能力，改善系統的可維護性，降低運行成本。

根據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存單元和與PLC中數據存儲區的的單元相關聯，構成系統整體監控。根據設備工藝要求設計了參數設定、系統調試、故障信息查詢參數設定等畫面。

參數設定畫面

參數設定畫面主要是為了給現場操作人員進行設備工藝參數調節使用的，根據棉紡工藝的不同，對棉卷大小進行調節，設備運行速度調節，棉卷滾出停止位置調節，動作的快慢進行調節等。系統調試畫面是為設備調試和故障排除而設計的，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行來進行故障排除和設備調試。故障信息查詢畫面提供了故障報警和歷史數據查找功能，一旦系統發生故障，屏上主畫面出現故障原因，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，方便現場人員的使用，增強了系統的可操作性。

在對DOP-AE10THTD65536觸摸屏進行組態設計開發過程中，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，造成事故發生，以下是部分宏指令：

\$133=(1@D1003) 將控制程序內存校驗和送給觸摸屏內部存儲器\$133

IF\$133!=13877(DW) 將控制程序大小與原始控制程序內存校驗和做對比

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，提高了設備的安全性。

4、結束語

HXFA368條并卷聯合機是集機、電、氣為一體化的自動化設備，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，具有系統穩定、操作方便、性能可靠等特點，該設備投入運行后受到用戶的一致好評。