系統(tǒng)概述 為滿足現(xiàn)代化紡織工業(yè)高自動(dòng)化、高效，高可靠和高精度的要求，可編程控制器、人機(jī)界面、和變頻傳動(dòng)在紡織工業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用。GEFanuc自動(dòng)化公司的產(chǎn)品以其網(wǎng)絡(luò)功能豐富、產(chǎn)品齊全、低成本、高性能在紡織行業(yè)得到了很好的應(yīng)用。下面是GEFanuc自動(dòng)化公司的PLC、CIMPLICITYHMI和QuickPanel在山東如意2萬(wàn)噸滌綸生產(chǎn)線后紡部分的應(yīng)用。 整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)由前紡部分和后紡部分組成。 前紡部分主要由熔體輸送、紡絲、卷繞等部分組成，熔體輸送部分包括熔體溫度、壓力、熱媒交換溫度、壓力、熔體增壓泵、熱媒循環(huán)泵等設(shè)備的控制。此部分由于系統(tǒng)要求多由DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。 后紡部分設(shè)備包括集束架、導(dǎo)絲機(jī)、浸油槽、一道牽伸機(jī)、水浴牽伸槽、二道牽伸機(jī)、蒸汽加熱箱、緊張熱定型機(jī)、噴淋冷卻裝置、三道牽伸機(jī)、疊絲機(jī)、三輥牽引機(jī)、張力架、卷曲機(jī)加熱箱、卷曲機(jī)、輔絲機(jī)、上油輪等?？刂瓢ㄋ性O(shè)備的傳動(dòng)、潤(rùn)滑、溫度、壓力及風(fēng)機(jī)油泵等的控制。此部分多采用PLC進(jìn)行控制。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本控制系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，分別為：中央控制器部分、現(xiàn)場(chǎng)I/O部分和人機(jī)界面部分。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)工藝要求設(shè)有8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站、40個(gè)按鈕盒及1個(gè)數(shù)碼報(bào)警指示箱。 控制系統(tǒng) 中央控制器采用GE公司的90-30型PLC，它是GEFanuc自動(dòng)化公司的系列90可編程控制器家庭中的一員，提供最先進(jìn)的編程特性，易于組態(tài)便于安裝，它的CPU具有強(qiáng)大的功能，如內(nèi)裝PID，結(jié)構(gòu)化編程，中斷控制，間接尋址及各種功能模塊，能完成復(fù)雜的操作。 現(xiàn)場(chǎng)控制站采用GEFanuc自動(dòng)化公司的VersaMAX系列遠(yuǎn)程I/O，它是目前唯一的一種既可以作為其它主控設(shè)備的I/O模塊，以可以單獨(dú)構(gòu)成PLC系統(tǒng)，還可以作為分布式控制系統(tǒng)的產(chǎn)品。它是真正的即插即用，I/O模塊可以帶電插拔；省配線，安裝費(fèi)用低；高通訊速率；高可靠性。 系統(tǒng)采用溫度控制模塊對(duì)機(jī)組溫度回路進(jìn)行控制；采用溫度檢測(cè)模塊對(duì)機(jī)組各溫度回路進(jìn)行檢測(cè)，并送上位機(jī)顯示；采用PID控制模塊對(duì)機(jī)組模擬量回路進(jìn)行PID檢測(cè)控制，采用I/O模塊對(duì)機(jī)組開(kāi)關(guān)量進(jìn)行通斷控制。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 中央控制器和遠(yuǎn)程操作站、變頻器之間采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線方式連接。90-30PLC機(jī)架上配置PROFIBUS主站模塊，通過(guò)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接9臺(tái)逆變器，形成了一個(gè)高速、長(zhǎng)距離、高可靠性的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。在PROFIBUS通訊中，PLC主機(jī)對(duì)從機(jī)進(jìn)行輪詢，從機(jī)響應(yīng)主機(jī)的查詢并執(zhí)行主機(jī)的命令，在本系統(tǒng)中，PLC從變頻器中讀取電流、頻率等，并由通訊將傳動(dòng)控制參數(shù)（如：開(kāi)、停、升降速等）傳送到變頻器。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一個(gè)數(shù)碼報(bào)警指示箱。此設(shè)備與PLC也以PROFIBUS總線方式連接，可以實(shí)時(shí)地從PLC中獲取報(bào)警信息，全面、直觀、醒目地展示各類報(bào)警，指導(dǎo)工人進(jìn)行操作，使對(duì)故障的處理更方便。 現(xiàn)場(chǎng)總線的大量采用，提高了系統(tǒng)的可靠性，方便了工程施工。 上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏 上位機(jī)軟件采用美國(guó)GEFanuc自動(dòng)化公司運(yùn)行在微軟Windows2000平臺(tái)下的CIMPLICITYHMI開(kāi)發(fā)，與PLC之間采用10M以太網(wǎng)連接；現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏采用QuickPanel，通過(guò)Profibus總線連接到中央處理器 系統(tǒng)功能 通過(guò)操作控制室上位機(jī)和設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏，本系統(tǒng)可以完成系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、設(shè)定、管理等人機(jī)對(duì)話。主要功能有全系統(tǒng)工藝流程和數(shù)據(jù)顯示、集中操作設(shè)定、處理報(bào)警、實(shí)時(shí)值和設(shè)定值記錄趨勢(shì)存儲(chǔ)、故障歷史及故障原因、各單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及各種工藝參數(shù)實(shí)時(shí)值和設(shè)定值的比較，具體介紹如下： 總貌圖顯示：集中顯示系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，開(kāi)關(guān)狀態(tài)，有助于操作工進(jìn)行抄表，做生產(chǎn)記錄。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖顯示：以樹(shù)狀形式顯示整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 工藝流程圖顯示：提供優(yōu)美的系統(tǒng)工藝流程圖，生產(chǎn)線流水作業(yè)的動(dòng)態(tài)顯示效果。監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，顯示主傳動(dòng)設(shè)備的電流，轉(zhuǎn)速，牽伸比，啟動(dòng)，停止?fàn)顟B(tài)，及低速時(shí)間，高速時(shí)間，低速啟動(dòng)時(shí)間，高速加速時(shí)間，聯(lián)合機(jī)停車時(shí)間，緊急停車時(shí)間，總牽伸比。畫面上還做到系統(tǒng)啟動(dòng)準(zhǔn)備（所有的潤(rùn)滑泵啟動(dòng)，油壓達(dá)到工藝要求時(shí)，油壓開(kāi)關(guān)閉合），電機(jī)的單動(dòng)，聯(lián)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控。 實(shí)時(shí)趨勢(shì)顯示：包括牽伸比實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖，用于監(jiān)視導(dǎo)絲機(jī)，一道牽伸機(jī)，二道牽伸機(jī)，三道牽伸機(jī)，緊張熱定型機(jī)，疊絲機(jī)，卷曲機(jī)的轉(zhuǎn)速是否同步和實(shí)際牽伸比是否符合技術(shù)工藝要求。 歷史趨勢(shì)顯示：包括轉(zhuǎn)速，牽伸比，溫度，壓力等檢測(cè)點(diǎn)的歷史趨勢(shì)曲線，可以記錄過(guò)去10天歷史數(shù)據(jù)，操作工可以方便查看過(guò)去某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)，歷史曲線可以前后翻頁(yè)，放大，縮小，畫面顯示的長(zhǎng)度可以改變，改變范圍有10秒，30秒，1分鐘，30分鐘，1小時(shí)，8小時(shí)，16小時(shí)，24小時(shí)，30小時(shí)。 PID操作：畫面上有設(shè)定值（SP）、檢測(cè)值（PV）、輸出量（OP）的值顯示，棒圖操作，手動(dòng)、自動(dòng)的自由切換，同時(shí)上面有整定，趨勢(shì)按鈕，可以調(diào)出PID的P、I、D參數(shù)并進(jìn)行修改，結(jié)合三者的實(shí)時(shí)曲線圖，更方便的快速的使控制回路穩(wěn)定。 參數(shù)整定：數(shù)據(jù)集中設(shè)定畫面，包括牽伸比，速度變比的設(shè)定。數(shù)據(jù)的設(shè)定必須有一定的權(quán)限（管理員級(jí)別），一般操作人員不允許修改此表。 報(bào)警操作，記錄報(bào)警時(shí)間，報(bào)警類型，報(bào)警級(jí)別，報(bào)警點(diǎn)名字，報(bào)警組號(hào)，報(bào)警值，特別對(duì)于模擬量報(bào)警有多種類型,如上限、上上限、下限、下下限、變化率、最小偏差和最大偏差等等，而報(bào)警的優(yōu)先級(jí)可達(dá)999種，操作工可以進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)。報(bào)警列表，以發(fā)生的前后次序顯示歷史報(bào)警 實(shí)施結(jié)果 1.整個(gè)生產(chǎn)的控制系統(tǒng)全部采用了GEFanuc自動(dòng)化公司產(chǎn)品，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性與高可靠性。 2．系統(tǒng)的人機(jī)接口除了采用上位工業(yè)控制計(jì)算機(jī)外還可在現(xiàn)場(chǎng)增加現(xiàn)場(chǎng)操作接口（觸摸屏），提供豐富的接口界面，便于分散控制與集中管理。 3．系統(tǒng)的可編程序控制器采用了現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式I/O結(jié)構(gòu)，從而結(jié)省了大量的現(xiàn)場(chǎng)接線并且大大減少了系統(tǒng)的維護(hù)工作量。