基于PLC的变频恒压供漆系统设计.doc

1 引言 随着科学技术的发展，PLC技术在许多领域中将得到广泛的应用，尤其在现代工业的系统控制方面，他的功能强，可靠性高，编程简单，使用方便，体积小巧，被誉为当代工业自动化的支柱之一。本人在参观江苏大通机电公司后深切体会到漆包线生产中PLC控制的方便，高效等诸多优点。江苏大通机电公司漆包线生产线采用的是MDLI/4-4/18型卧式拉丝漆包生产线。该生产线是目前世界上快速高效生产漆包线的生产线之一。生产流程大致为：铜线-大拉-检验-联拉-清洗-退火-冷却-涂漆-烘烤-冷却-润滑-收线-检验-漆包线-包装-入库。其中涂漆是一个重要的环节，涂漆的好坏直接影响到漆包线的质量好坏。目前大通公司采用的是多漆站独立供漆，这样将导致漆站的占地面积较大且分散，不方便管理。针对这一情况，本文期望设计一套基于PLC的集中恒压供漆设备。该系统可以根据用漆量的大小无级调节漆站的供漆量以保证压力恒定和单位铜线上供漆量的恒定。 1.1 变频恒压供漆系统的国内外研究现状 供漆系统是漆包线生产中不可缺少的重要一环。传统供漆方式占地面积大，最主要的缺点是漆压不能保持恒定。变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域。由于安全生产和供漆质量的特殊需要，对恒压供漆压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用。恒压供漆方式技术先进、漆压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高，在泵站供漆中可完成以下功能： （1）维持漆压恒定； （2）控制系统可手动/自动运行； （3）多台泵自动切换运行； （4）泵组及线路保护检测报警，信号显示等。 将回路的实际压力经反馈后与给定压力进行比较，当回路压力不足时，变频器增大输出频率，漆泵转速加快，供漆量增加，迫使回路压力上升。反之漆泵转速减慢，供漆量减小，回路压力下降，保持恒压供漆。 用漆量一般是动态的，因此供漆不足或供漆过剩的情况时有发生。而用漆和供漆之间的不平衡集中反映在供漆的压力上，即用漆多而供漆少，则压力低；用漆少而供漆多，则压力大。保持供漆压力的恒定，可使供漆和用漆之间保持平衡，即用漆多时供漆也多，用漆少时供漆也少，从而提高了供漆的质量。 恒压供漆系统对于生产是非常重要的。在生产供漆时，若自来漆供漆因故压力不足或短时断漆，可能影响生产质量。所以，采用恒压供漆系统，在生产中是非常有必要的。 随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供漆控制系统取代了以往的供漆设备，起动平稳；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵的使用寿命。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供漆实现节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。 1.2 PLC概述 1.2.1 可编程控制器的定义 可编程控制器，简称PLC(Programmable logic Controller)，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 1.2.2 PLC的发展和应用 世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展漆平，早期的PLC主要由分立组件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言[5] ，并将参加运算及处理的计算机存储组件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。20世纪70年代中末期，PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、