定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)使用說明書

目錄1定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)需求分析·········································11.1背景································································11.2系統(tǒng)功能需求························································11.2.1功能劃分························································21.2.2功能描述························································22系統(tǒng)后臺(tái)概念設(shè)計(jì)··························································32.1系統(tǒng)概念模型························································23控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)························································34控制系統(tǒng)的物理設(shè)計(jì)························································34.1對(duì)定型機(jī)物理設(shè)施的概述··············································34.2具體的物理設(shè)施······················································55定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)··············································65.1功能結(jié)構(gòu)圖 ·························································65.2處理流程圖··························································76定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)··········································76.1基本控制頁(yè)面··························································76.2設(shè)置頁(yè)面······························································86.3運(yùn)行方案控制頁(yè)面······················································91定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)需求分析1.1背景定型機(jī)是用于對(duì)寬幅產(chǎn)業(yè)用布和產(chǎn)業(yè)用網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱織物)進(jìn)行定型加工,在適宜的溫度、張力下對(duì)織物進(jìn)行定型工藝處理,從而提高織物面的平整度,使之達(dá)到成品要求的設(shè)備。根據(jù)工藝要求,我們將整個(gè)定型過程分為四個(gè)部分進(jìn)行控制。分別是主動(dòng)輥控制,主要控制主動(dòng)輥的轉(zhuǎn)速,從而來控制織物的傳動(dòng)速度；拉伸控制,主要控制拉伸輥和拉伸架的前后移動(dòng),從而對(duì)織物進(jìn)行縱向的拉伸定型；拉幅控制,主要控制拉幅電機(jī)的前后移動(dòng),從而對(duì)織物進(jìn)行橫行的拉伸；溫度控制,主要控制熱風(fēng)箱的溫度,使織物在設(shè)定的溫度下進(jìn)行收縮,從而達(dá)到要求的寬度。該定型機(jī)以傳統(tǒng)的定型機(jī)為基礎(chǔ),對(duì)拉幅裝置做以改進(jìn),設(shè)計(jì)出了獨(dú)具一格的針板拉幅裝置。1.2系統(tǒng)功能需求定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)。系統(tǒng)平臺(tái)微軟Windows2000版本及以上可通用。1.2.1功能劃分整套控制系統(tǒng)包括同步傳動(dòng)控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、超喂控制系統(tǒng)、軋車張力控制系統(tǒng)、幅寬控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)等幾個(gè)功能模塊組成1.2.2功能描述1.同步傳動(dòng)單元包括進(jìn)布、軋車、超喂下、超喂上、毛刷、鏈條、出布下、出布上、擺落布，每個(gè)單元可以通過顯示屏選擇投入或斷開，投入的單元起動(dòng)時(shí)運(yùn)行，所有投入運(yùn)行單元的同步運(yùn)行通過PLC模擬量控制，運(yùn)行速度通過機(jī)頭操作臺(tái)或機(jī)尾操作臺(tái)加減速按鈕手動(dòng)加減速調(diào)節(jié)或者按照工藝設(shè)定速度，實(shí)際運(yùn)行速度在前后顯示屏上顯示。2.超喂控制部分包括超喂下、超喂上、毛刷的速度控制，超喂下、超喂上、毛刷的速度在運(yùn)行時(shí)均可以加減控制，可以通過顯示屏上的數(shù)字直接輸入或者通過顯示屏上的加減按鈕調(diào)節(jié)或者按照工藝設(shè)定數(shù)據(jù)運(yùn)行，通過工控機(jī)和PLC同時(shí)控制。3.軋車張力控制主要保持軋車輸出到超喂下之間的布面實(shí)際張力穩(wěn)定在設(shè)定值，其設(shè)定在顯示屏上直接數(shù)字輸入，實(shí)際值在顯示屏上顯示，張力控制通過PLC采用PID調(diào)節(jié)方式控制。4.幅寬控制部分，幅寬數(shù)據(jù)通過絕對(duì)值編碼器檢測(cè)，PLC采集計(jì)算，顯示屏顯示實(shí)際值，幅寬調(diào)節(jié)可以在顯示屏上每個(gè)單元獨(dú)立手動(dòng)調(diào)節(jié)或者全機(jī)手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以在顯示屏上數(shù)字設(shè)定各單元幅寬值自動(dòng)調(diào)節(jié)，或者按照工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，幅寬控制通過PLC和工控機(jī)共同完成。5.溫度控制部分，每個(gè)烘房工藝溫度的設(shè)定值在顯示屏上通過數(shù)字輸入直接設(shè)定，或者按照工藝數(shù)據(jù)設(shè)定，每個(gè)烘房的實(shí)際溫度值在顯示屏上顯示，每一節(jié)烘房的溫度通過各自單元的溫控表來控制，工控機(jī)其中一個(gè)串口與每一節(jié)烘房的溫控表組成一個(gè)MODBUS485通信系統(tǒng)，工控機(jī)通過MODBUS485通信系統(tǒng)設(shè)定每一個(gè)溫控表的設(shè)定值及采集每一個(gè)單元溫度的實(shí)際值，溫度控制通過工控機(jī)和溫控表共同完成。6.風(fēng)機(jī)速度控制部分，每個(gè)烘房風(fēng)機(jī)速度的設(shè)定值在顯示屏上通過數(shù)字輸入直接設(shè)定，或者按照工藝數(shù)據(jù)設(shè)定，每個(gè)烘房的實(shí)際風(fēng)機(jī)速度在顯示屏上顯示，每一節(jié)烘房的風(fēng)機(jī)速度通過各自單元的變頻器來控制，工控機(jī)其中一個(gè)串口與每一節(jié)烘房的變頻器組成一個(gè)MODBUS485通信系統(tǒng)，工控機(jī)通過MODBUS485通信系統(tǒng)設(shè)定每一個(gè)變頻器的設(shè)定值及采集每一個(gè)單元風(fēng)機(jī)速度的實(shí)際值，風(fēng)機(jī)速度控制通過工控機(jī)和變頻器共同完成。7.機(jī)尾操作臺(tái)工控機(jī)主要控制機(jī)尾出布下、出布上、擺落布的速度及顯示機(jī)臺(tái)運(yùn)行速度、機(jī)尾幅寬等，它不參與系統(tǒng)其它控制，機(jī)尾操作臺(tái)工控機(jī)與機(jī)頭主工控機(jī)之間通過以太網(wǎng)接口通信。8.系統(tǒng)所有實(shí)時(shí)實(shí)際工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)通過主控工控機(jī)從每一個(gè)通信單元采集，工控機(jī)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示控件以圖表的形式在工控機(jī)是顯示。9.系統(tǒng)所有實(shí)時(shí)實(shí)際工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)通過主控工控機(jī)從每一個(gè)通信單元采集，工控機(jī)通過歷史數(shù)據(jù)顯示控件以圖表的形式在工控機(jī)是顯示并且保存，以供后期查詢。10.系統(tǒng)所有工藝參數(shù)，以數(shù)組的方式按照不同的產(chǎn)品品種通過數(shù)據(jù)保存控件保存在工控機(jī)系統(tǒng)中，同時(shí)隨時(shí)通過數(shù)據(jù)提取控件從系統(tǒng)提取需要的工藝參數(shù)并且傳送到運(yùn)行系統(tǒng)中。11.系統(tǒng)預(yù)留一個(gè)485通信口，供外部集中控制系統(tǒng)或者其它控制系統(tǒng)讀取系統(tǒng)的所有實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以傳送產(chǎn)品品種排產(chǎn)單到系統(tǒng)，供操作人員生產(chǎn)安排。2系統(tǒng)后臺(tái)概念設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)整套控制系統(tǒng)包括同步傳動(dòng)控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、超喂控制系統(tǒng)、軋車張力控制系統(tǒng)、幅寬控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)全部集成在1套嵌入式工控機(jī)+PLC系統(tǒng)中，系統(tǒng)包括機(jī)頭1臺(tái)主控工控機(jī)、1套PLC系統(tǒng)和機(jī)尾1套輔助工控機(jī)，機(jī)頭主控工控機(jī)和PLC系統(tǒng)采用485PLC專用協(xié)議通信，機(jī)頭主控工控機(jī)和機(jī)尾輔助工控機(jī)通過以太網(wǎng)通信，系統(tǒng)控制圖如下：3控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)在電腦客戶端創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入并保存定型機(jī)的設(shè)備信息，然后連接至控制系統(tǒng)，并由控制系統(tǒng)對(duì)定型機(jī)進(jìn)行控制。4控制系統(tǒng)的物理設(shè)計(jì)4.1對(duì)定型機(jī)物理設(shè)施的概述定型機(jī)機(jī)調(diào)試過程進(jìn)行一個(gè)綜述，并就調(diào)試過程出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合定型機(jī)機(jī)的電氣原理圖對(duì)預(yù)縮機(jī)一些電氣原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并就機(jī)器的一些原理及器件出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。其中，本文對(duì)機(jī)器具體控制線路并沒有具體給出，此方面可具體參考定型機(jī)電氣圖紙，在此不再累贅。其中涉及到的一些開關(guān)、繼電器、操作面板上的元件與儀器等，由于這些元件可以在原理圖上輕易找到，并可以和電柜與操作面板上的圖示一一對(duì)應(yīng)，故本文對(duì)這部分并不做詳細(xì)介紹。一、定型機(jī)簡(jiǎn)單處理織物原理定型是指纖織物在一定張力下指通過某種物理或者化學(xué)的處理消除紡織品中積存的應(yīng)力、應(yīng)變，使其在狀態(tài)、尺寸或者結(jié)構(gòu)上獲得某種需要的形式，并達(dá)到一定的穩(wěn)定性。其意義是①尺寸定形：尺寸熱穩(wěn)定性提高，縮水率下降②平整定形：消除皺痕，提高抗皺性③改善服用性能：彈性、起毛球現(xiàn)象得到改善④染色性能改變。故定型機(jī)主要是根據(jù)工藝要求，把稀硝酸和滲透劑按照一定的比例進(jìn)行混合，通過對(duì)織物進(jìn)行藥液的浸泡，然后對(duì)織物進(jìn)行高溫處理，使織物發(fā)生物理、化學(xué)應(yīng)從而使織物定型?？椢锒ㄐ凸に嚧舐匀缦拢哼M(jìn)布（超喂2~4%）→針鋏拉幅→進(jìn)加熱區(qū)（130~150℃）→冷卻→落布（T<50℃）二、定型機(jī)核心控制系統(tǒng)定型機(jī)的核心控制系統(tǒng)為由PC＋PLC＋PROFIBUS組成的總線控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用PC機(jī)作為上位機(jī)，PLC作為中心控制器，其主要功能為發(fā)送控制信息、設(shè)定運(yùn)行參數(shù)以及讀取運(yùn)行狀態(tài)。其中系統(tǒng)的傳動(dòng)部分根據(jù)各傳送到處理器的反饋信號(hào)，按照設(shè)定的控制策略進(jìn)行運(yùn)算后，由總線通過LENZE變頻器控制各電機(jī)轉(zhuǎn)速（由于LENZE變頻器內(nèi)部?jī)?nèi)置CAN總線接口，故LENZE變頻器之間通過CANBUS連接，硬件由PRIFIBUS與CANBUS信號(hào)轉(zhuǎn)換器、CANcard實(shí)現(xiàn)）；4.2具體的物理設(shè)施其中在織物處理過程中，其熱風(fēng)定型設(shè)備和工藝，烘箱定型部分要求進(jìn)行門幅調(diào)節(jié)，其設(shè)備為鏈條針板，既可定形，也可拉幅，本部分的控制也是通過PROFIBUS實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，根據(jù)熱定形工藝條件，溫度是最主要的因素，通過CANBUS和溫度控制器實(shí)現(xiàn)烘箱的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)模擬量、數(shù)字量的采集、傳送通過PLC輸入輸出控制模塊傳送到PLC，按照設(shè)定的控制策略進(jìn)行運(yùn)算后，通過總線寫入各PLC輸入輸出控制模塊，再分別實(shí)現(xiàn)各現(xiàn)場(chǎng)的模擬量、數(shù)字量的控制、檢測(cè)、監(jiān)控及遠(yuǎn)程參數(shù)化等。系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制結(jié)構(gòu)如圖：為實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度的同步控制，為保證傳動(dòng)部分與鏈條馬達(dá)速度一致，控制通過masterfrequency（由121G01發(fā)出）實(shí)現(xiàn)各傳動(dòng)部分的同步控制，總線對(duì)電機(jī)的同步控制如下圖：由CANBUS和溫度控制器實(shí)現(xiàn)的烘箱的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)如下圖。下面就各器件及其作用以及一些應(yīng)該注意的問題進(jìn)行論述。電腦（PC）：由220VAC供電給電腦主機(jī)和modem，并通過黃色通訊線與P1主控臺(tái)連接，電腦主要由主板，電源，UBS，兩個(gè)硬盤（一個(gè)為主硬盤，用作存放程序和數(shù)據(jù)，一個(gè)副硬盤，作備份用），一條顯卡，兩條CANCARD，一條內(nèi)存條，一個(gè)PLCCPU，一個(gè)擴(kuò)展卡，一個(gè)CDROM和一個(gè)網(wǎng)卡等組成。5定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1功能結(jié)構(gòu)圖5.2處理流程圖6定型機(jī)全電腦電氣控制系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)6.1基本控制界面

用戶可以選擇所要控制的運(yùn)動(dòng)控制卡，也可以選擇所要控制的電機(jī)軸，支持同時(shí)選擇多個(gè)電機(jī)軸，同時(shí)對(duì)多個(gè)電機(jī)軸進(jìn)行控制?；具\(yùn)動(dòng)包括定長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)動(dòng)、絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)。插補(bǔ)運(yùn)