現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統在化纖紡織機械中的應用

(2)現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中，現場(chǎng)設備如傳感器、變送器、開(kāi)關(guān)設備、驅動(dòng)器、執行機構等具有現場(chǎng)總線(xiàn)接口，控制器通過(guò)標準的現場(chǎng)總線(xiàn)與現場(chǎng)設備連接?？刂破髋c現場(chǎng)設備連接是通過(guò)標準的現場(chǎng)總線(xiàn)，因此沒(méi)有必要使用與控制器捆綁的I／O模塊產(chǎn)品，可使用任何一家廠(chǎng)商制造的具有現場(chǎng)總線(xiàn)接口的現場(chǎng)設備與控制器集成。

4 應用案例

近年來(lái)，國內外紡織機械廠(chǎng)先后將基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統應用于紡紗、織造、化纖、非織造、染整紡織機械中，將具有國際標準的模塊化的現場(chǎng)設備代替傳統的測量、控制設備，使用不同的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)組成現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統，由于這些現場(chǎng)總線(xiàn)系統具有硬件設計簡(jiǎn)單，布線(xiàn)成本低、安全可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越得到生產(chǎn)和制造企業(yè)的認可。國外制造的大容量滌綸紡絲、后處理生產(chǎn)線(xiàn)采用了Profibus過(guò)程總線(xiàn)控制系統；國內上海太平洋機電集團開(kāi)發(fā)的年產(chǎn)3萬(wàn)t滌綸短纖維生產(chǎn)線(xiàn)，同樣使用了基于Profibus過(guò)程總線(xiàn)的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統。在紡紗機械方面，上海第二紡機集團開(kāi)發(fā)的新型粗紗機采用多電機驅動(dòng)的CAN控制器局域網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)控制系統；瑞士蘇爾壽公司生產(chǎn)的G6300劍桿織機，其送經(jīng)、卷取等幾大機構采用伺服電動(dòng)機控制，使用32位的多處理器作為主控制器，織機中的各個(gè)現場(chǎng)設備用CAN現場(chǎng)總線(xiàn)連接組成控制網(wǎng)絡(luò )，織機工藝參數、織物組織規格等操作參數可以遠程或現場(chǎng)設定。

下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例——大型滌綸短纖維紡絲聯(lián)合機控制系統，介紹現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統在化纖紡織機械中的應用。

大型滌綸短纖維紡絲系指年產(chǎn)3萬(wàn)t以上滌綸短纖維直接紡絲。主要工藝流程為：熔體分配→紡絲→集束→牽引→喂入→裝筒→絲桶輸送。設備組成是：熔體配管，紡絲箱體，紡絲泵，噴絲板，絲束冷卻裝置，上油裝置(泵)，生頭裝置，牽引裝置，卷繞喂入裝置，盛絲裝置。

大型滌綸短纖維紡絲聯(lián)合機控制系統采用工業(yè)計算機作為上位機、PLC為各分系統的控制核心。各分系統的PLC與各變頻器、伺服控制器、現場(chǎng)I/O等通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)(Profibus—DP)進(jìn)行通訊，構成現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統。紡絲聯(lián)合機的控制可以分為紡絲、卷繞喂入和盛絲三套控制系統，PLC為主站，各變頻器、伺服控制器、現場(chǎng)I/O等均為從站，其間的通訊采用Profibus-DP總線(xiàn)。根據用戶(hù)的需要，本系統可設置操作員站、工程師站、報表打印等。PLC也可與上位機通訊(總線(xiàn)或以太網(wǎng))，人機界面采用觸摸屏，可方便地在觸摸屏上設定紡絲工藝參數，具有運行控制、工況顯示、故障報警、顯示以及數據記錄、查詢(xún)等功能。

4.1紡絲控制系統

紡絲控制系統方框圖如圖2所示。紡絲PLC對32臺紡絲泵和1臺上油泵的變頻器調速，以及對4臺紡絲箱體溫度、壓力進(jìn)行監控，系統設有4個(gè)現場(chǎng)I/0，通過(guò)人機界面實(shí)現工藝參數的設定、修改、各有關(guān)數據采集，并控制上述設備的運行。

4.2卷繞喂入控制系統

卷繞喂入控制系統方框圖如圖3所示。卷繞PLC除控制1～6牽引輥、導絲輥、喂人輪和上油泵(輪)電機的調速外，還控制紡絲線(xiàn)吹風(fēng)裝置，設有5個(gè)現場(chǎng)I/O，通過(guò)觸摸屏完成工藝參數的設定、修改和數據采集等。

4.3盛絲桶往復裝置控制系統

盛絲桶往復裝置控制系統如圖4所示。絲桶往復PLC控制絲桶往復裝置的縱向橫向伺服電機的精確運動(dòng)，并通過(guò)觸摸屏實(shí)現有關(guān)參數的設定、修改和采集，同時(shí)設有定長(cháng)裝置，對每桶絲的長(cháng)度進(jìn)行精確定長(cháng)，使各絲桶的尾絲浪費降到最紙。

5 結語(yǔ)

通過(guò)將現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)引入自動(dòng)控制系統形成的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統，使傳統控制系統發(fā)生了根本的變化，使新型自動(dòng)控制系統具有數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化和信息化的優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)具有現場(chǎng)總線(xiàn)接口的現場(chǎng)設備普及，人力成本的提高和生產(chǎn)成本的降低，現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統必將廣泛應用于化纖紡織機械中。