张力控制器PLC在双变频卷染机控制系统中的应用..doc

张力控制器PLC在双变频卷染机控制系统中的应用 梅鑫彬 （黄石市科威自控有限公司? Tel:0714-6531987?? E-mail:kwplc@163.com ） 摘要：介绍以科威嵌入式张力PLC为主要控制器加矢量变频器控方案，并将该方案与进口的液压或直流方式为主的控制方案进行了比较。 关键词：嵌入式张力PLC；CAN总线；485通信；卷染机；控制 1引言 ??????在染织行业中，卷染过程在整个布匹加工过程中起着重大的作用，这一过程主要是通过将布坯在卷染机内进行多次往复卷染，去掉布坯上的染浆或杂丝，从而对布坯进行均匀染色等。卷染机适合于目前市场对多品种小批量织物的染色需求，可间歇式生产，发展前景看好，应用越来越广泛。卷染机控制方面要求具备自动记道、自动计数、自动换向、自动掉头、自动停车等功能，在整个工艺过程中，要求保证布匹的张力和线速度恒定是最重要的，因此对系统的自控水平要求较高。???? 国内较为传统的卷染机大部分采用双直流电机控制，只能达到近似的恒张力控制效果，也有采用单变频器的卷染机，放卷采用异步电机直流制动的方式，收放卷用接触器在变频器和直流制动之间进行切换，以上这些方案，分析其原理，都是在较大误差情况下的一种近似结果，因此控制效果不尽如人意。进口的高档卷染机，有的是采用液压控制，有的是采用伺服控制，也有的是用价格昂贵的工程型变频器来实现，效果都较为理想，但是对于国内的大部分用户来说，成本压力非常很大。???? 传统的进口液压控制系统也有采用液压泵与比例节流阀组成的泵源可以实现液压马达的无级调速，但该类系统维护检修麻烦，而且价格也特别昂贵。本文介绍的案例，采用科威公司的EC系列张力专用控制器PLC加科威矢量变频器和HITECH公司的人机界面解决方案。 1.1应用场所： ?*2007年我公司配套了无锡高特迈印染机械有限公司双变频卷染机的项目。 ?*2008年我公司配套了浙江印染机械有限公司双变频卷染机的项目。 ?*2005年我公司配套了福建晋江佶龙印染机械有限公司双变频卷染机的项目。 ?*2008年3月我公司承建了湖北仙桃联亮印染有限公司进口液压卷染机改造的 ?项目。该项目已竣工投产，设备已正常运行。 ?*2009年5月我公司承建了绍兴盛鑫印染有限公司进口直流卷染机改造的项目。该项目已竣工投产，设备已正常运行。 ?*2009年9月我公司承建了绍兴印染有限公司进口双变频卷染机改造的项目。???? 该项目已竣工投产，设备已正常运行。 2 用户要求 2.1基本电器参数及要求 1、主机电机功率???? 7.5kw 2、出布电机,搅拌电机????? 2.2kw 3、1个温控区温度按用户设定自动控制 4、水量、液料手/自动控制 5、PID调节， 6、张力自动检测调节，多功能保护 7、采用人机界面全自动控制 8、异常情况报警，设备安全连锁 2.2巨型卷染机技术指标 门幅：1800—3600mm 最大卷径：1500mm 车速：10—150m/min 车速精度：5 % 最高温度：100 ◆张力调整范围：20~2000N 张力精度：5 % 3、系统方案 3、1系统结构 1、1台EC-16M12R-04K02B-6P张力专用PLC和2台矢量变频器，通过CAN? 总线组成主从站网络，485组成通信，完成设备启停，温度、张力控制??? 以及速度控制。 2、人机界面通过RS232与主站PLC的RS0口连接，所有手动操作、参数设定、工况显示均通过人机界面实现。 3、在工厂可以配置一台计算机作为服务器，通过RS232与主站PLC的RS1口连接，监视所有机器设备运行状态并记录运行数据。其他授权网络用户也可以通过访问服务器方便地察看设备运行情况或查阅设备历史数据。 4、系统框图： 5、网络结构： 每一台机器设备配一台控制器，因此网络结构可以连接3969台卷染机。工艺管理和设备状态监控均可在网络平台上执行。 网络功能： l??????? 监视每台机器设备的工作状况。 l??????? 下载相关工艺参数。 相关说明： 每台机器所配的控制器，均已有现场总线接口，无须再配置通信模块； 每台机器上的控制器均是现场总线从站，从站地址和通信速率可设，但通信速率必须与主站一致。 组建网络时，63台设备配一个CAN主站，CAN主站可选通用EC-08M08R即可；网络增加时，CAN主站数目增加；多个CAN子网并行工作，通信效率与一个子网相同。 用一台计算机通过RS485连接各CAN网主站；如只一个CAN子网可用RS232连接。 3.2系统特点 1、1个温控区张力PLC自带控制，PT100的热电偶信号输入安排在同一PLC 上，而相关的控制参数也通过人机界面预置在该 PLC中。这样处理好处?? 是：1）、使温度控制动作在最短的时间得到响应；2）、