定型机全电脑电气控制系统.docx

定型机全电脑电气控制系统使用说明书目录1定型机全电脑电气控制系统需求分析 1<背景 1系统功能需求 1功能划分 2功能描述 22 系统后台概念设计 3系统概念模型 23 控制系统的逻辑设计 34控制系统的物理设计 3对定型机物理设施的概述 3具体的物理设施 55 定型机全电脑电气控制系统设计 6功能结构图 6处理流程图 76定型机全电脑电气控制系统编程实现 7基本控制页面 7设置页面 8运行方案控制页面 91定型机全电脑电气控制系统需求分析背景定型机是用于对宽幅产业用布和产业用网（以下简称织物）进行定型加工， 在适宜的温度、张力下对织物进行定型工艺处理，从而提高织物面的平整度，使之 达到成品要求的设备根据工艺要求，我们将整个定型过程分为四个部分进行控 制分别是主动辐控制，主要控制主动辐的转速，从而来控制织物的传动速度；拉 伸控制，主要控制拉伸辐和拉伸架的前后移动，从而对织物进行纵向的拉伸定型； 拉幅控制，主要控制拉幅电机的前后移动，从而对织物进行横行的拉伸；温度控制, 主要控制热风箱的温度，使织物在设定的温度下进行收缩，从而达到要求的宽度 该定型机以传统的定型机为基础，对拉幅装置做以改进，设计出了独具一格的针 板拉幅装置。

系统功能需求定型机全电脑电气控制系统系统平台微软Windows 2000版本及以上可通 用功能划分整套控制系统包括同步传动控制系统、速度控制系统、超喂控制系统、轧车 张力控制系统、幅宽控制系统、温度控制系统、风机控制系统等几个功能模块组 成功能描述1. 同步传动单元包括进布、轧车、超喂下、超喂上、毛刷、链条、出布下、 出布上、摆落布，每个单元可以通过显示屏选择投入或断开，投入的单元起动时 运行，所有投入运行单元的同步运行通过PLC模拟量控制，运行速度通过机头操 作台或机尾操作台加减速按钮手动加减速调节或者按照工艺设定速度，实际运行 速度在前后显示屏上显示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、 毛刷的速度在运行时均可以加减控制，可以通过显示屏上的数字直接输入或者通 过显示屏上的加减按钮调节或者按照工艺设定数据运行，通过工控机和PLC同时 控制3. 轧车张力控制主要保持轧车输出到超喂下之间的布面实际张力稳定在设 定值，其设定在显示屏上直接数字输入，实际值在显示屏上显示，张力控制通过 PLC 采用 PID 调节方式控制4. 幅宽控制部分，幅宽数据通过绝对值编码器检测，PLC采集计算，显示屏 显示实际值，幅宽调节可以在显示屏上每个单元独立手动调节或者全机手动调节 也可以在显示屏上数字设定各单元幅宽值自动调节，或者按照工艺数据自动调节 幅宽控制通过PLC和工控机共同完成。

5. 温度控制部分，每个烘房工艺温度的设定值在显示屏上通过数字输入直 接设定，或者按照工艺数据设定，每个烘房的实际温度值在显示屏上显示，每一 节烘房的温度通过各自单元的温控表来控制，工控机其中一个串口与每一节烘房 的温控表组成一个MODBUS 485通信系统，工控机通过MODBUS 485通信系统设定 每一个温控表的设定值及采集每一个单元温度的实际值，温度控制通过工控机和 温控表共同完成6. 风机速度控制部分，每个烘房风机速度的设定值在显示屏上通过数字输 入直接设定，或者按照工艺数据设定，每个烘房的实际风机速度在显示屏上显示， 每一节烘房的风机速度通过各自单元的变频器来控制，工控机其中一个串口与每 一节烘房的变频器组成一个MODBUS 485通信系统，工控机通过MODBUS 485通信 系统设定每一个变频器的设定值及采集每一个单元风机速度的实际值，风机速度 控制通过工控机和变频器共同完成7. 机尾操作台工控机主要控制机尾出布下、出布上、摆落布的速度及显示 机台运行速度、机尾幅宽等，它不参与系统其它控制，机尾操作台工控机与机头 主工控机之间通过以太网接口通信8. 系统所有实时实际工艺运行数据通过主控工控机从每一个通信单元采集， 工控机通过实时数据显示控件以图表的形式在工控机是显示。

9. 系统所有实时实际工艺运行数据通过主控工控机从每一个通信单元采集， 工控机通过历史数据显示控件以图表的形式在工控机是显示并且保存，以供后期 查询10. 系统所有工艺参数，以数组的方式按照不同的产品品种通过数据保存控 件保存在工控机系统中，同时随时通过数据提取控件从系统提取需要的工艺参数 并且传送到运行系统中11. 系统预留一个 485 通信口，供外部集中控制系统或者其它控制系统读取 系统的所有实时运行数据和历史记录数据，同时也可以传送产品品种排产单到系 统，供操作人员生产安排2 系统后台概念设计系统概念设计整套控制系统包括同步传动控制系统、速度控制系统、超喂控制系统、轧车 张力控制系统、幅宽控制系统、温度控制系统、风机控制系统全部集成在 1套嵌 入式工控机+PLC系统中，系统包括机头1台主控工控机、1套PLC系统和机尾1套辅助工控机，机头主控工控机和 PLC 系统采用 485PLC 专用协议通信，机头主 控工控机和机尾辅助工控机通过以太网通信，系统控制图如下：RVl*3 适服进件 i£«T jffi«_2测却L岀乔下出丙上arainin^ri?TitinRFJL i盘夏冃步b怔jE喘左骼帝圧11詛汕』弘！t* .牛非土iit电手或kfi^l UArI电nni-aswn毗屍加園工控3控制系统的逻辑设计在电脑客户端创建数据库，输入并保存定型机的设备信息，然后连接至控制 系统，并由控制系统对定型机进行控制。

4控制系统的物理设计对定型机物理设施的概述定型机机调试过程进行一个综述，并就调试过程出现的一些问题进行总结， 并结合定型机机的电气原理图对预缩机一些电气原理进行简单的分析，并就机器 的一些原理及器件出现的故障进行分析其中，本文对机器具体控制线路并没有 具体给出，此方面可具体参考定型机电气图纸，在此不再累赘其中涉及到的一 些开关、继电器、操作面板上的元件与仪器等，由于这些元件可以在原理图上轻 易找到，并可以和电柜与操作面板上的图示一一对应，故本文对这部分并不做详 细介绍一、定型机简单处理织物原理定型是指纤织物在一定张力下指通过某种物理或者化学的处理消除纺织品 中积存的应力、应变，使其在状态、尺寸或者结构上获得某种需要的形式，并达 到一定的稳定性其意义是①尺寸定形：尺寸热稳定性提高，缩水率下降②平整 定形：消除皱痕，提高抗皱性③改善服用性能：弹性、起毛球现象得到改善④染 色性能改变 故定型机主要是根据工艺要求，把稀硝酸和渗透剂按照一定的比例进行混合，通 过对织物进行药液的浸泡，然后对织物进行高温处理，使织物发生物理、化学应 从而使织物定型织物定型工艺大略如下：进布（超喂2~4%）-针铗拉幅一进 加热区（130~150°C）—冷却一落布（T〈50°C）二、定型机核心控制系统定型机的核心控制系统为由PC+PLC+PROFIBUS组成的总线控制系统。

系统 采用PC机作为上位机，PLC作为中心控制器，其主要功能为发送控制信息、设 定运行参数以及读取运行状态其中系统的传动部分根据各传送到处理器的反馈 信号，按照设定的控制策略进行运算后，由总线通过LENZE变频器控制各电机转 速（由于LENZE变频器内部内置CAN总线接口，故LENZE变频器之间通过CANBUS 连接，硬件由PRIFIBUS与CANBUS信号转换器、CAN card实现）；具体的物理设施其中在织物处理过程中，其热风定型设备和工艺，烘箱定型部分要求进行门 幅调节，其设备为链条针板，既可定形，也可拉幅，本部分的控制也是通过 PROFIBUS实现，同时，根据热定形工艺条件，温度是最主要的因素，通过CANBUS 和温度控制器实现烘箱的温度自动调节现场模拟量、数字量的采集、传送通过PLC输入输出控制模块传送到PLC， 按照设定的控制策略进行运算后，通过总线写入各PLC输入输出控制模块，再分 别实现各现场的模拟量、数字量的控制、检测、监控及远程参数化等 系统简单控制结构如图：凱斟触）馭理（©⑴谓节妊理l"37]M~l-afiB(rCWf BBSJ丄,LrLX丄丄丄Itilllirs泄fig出張耳疇詛時 嗚号亡珂⑷TDL~-B4]GTOT. 汩工!!；、■'■刚血圧IPflTFHRU扁号为芳壬u IJ56C 叹卩潘咋31檢I3P= SG'Ii'dp= ni:h^rFl'if mo〕哪册讨妣他1卩丄嶄2輪出徑制 崖按TTO堪址好别为久漏比21 3t 驰、U现场设鸟动龍14 嬰- ■SElzrt Eis® 多d下为实现运行速度的同步控制，为保证传动部分与链条马达速度一致，控制通过 master frequency （由121G01发出）实现各传动部分的同步控制，总线对电机 的同步控制如下图：L9«t0!'.I - -r v ■-■■ .-jU* ¥ 3 咒护 A T *「」11 A'l...1firnuffney坤何飢L皿甜阖创】i滞Q】LQ他畫门:⑷153的闻曲1 ^LGii创口1由 CANBUS 和温度控制器实现的烘箱的温度自动调节如下图。

下面就各器件及其作用以及一些应该注意的问题进行论述电脑（PC）：由220VAC供电给电脑主机和modem,并通过黄色通讯线与Pl主控台连接，电脑 主要由主板，电源，UBS，两个硬盘（一个为主硬盘，用作存放程序和数据，一 个副硬盘，作备份用），一条显卡，两条CAN CARD，一条内存条，一个PLC CPU， 一个扩展卡，一个 CDROM 和一个网卡等组成5 定型机全电脑电气控制系统设计功能结构图描令电源I/CK 口粟元VWF电机显示电源5!盘显示CPU单元信号接点输岀一转速表(处理流程图I含格W2ST 啜濯电腹阚.控制水隶I合格 巩c理制 呻真H倔阀* 娈拡据/檢杳丁件兀 '吋冋有否£/ ?LC

基本运动包括定长运动、连 续运动、绝对位置运动插补运动包括两轴直线插补、三轴直线插补、圆弧插补aIJUfiI3A2M赴剧曲舉木荷島i*羞总停止|•；砸二[fl IlEBJip AIEiJHii*基本控制页面设置界面设置界面方便直观用户直接选择定型机的型号，就可以导入该款定型机的基本参数除速度可能需要用户根据实际需要设置以外，其它参数基本不需要设设置页面运行方案控制界面运行方案控制用于需要进行复杂的组合指令流程控制用户无需记住相关的 控制指令，可以直接从菜单中选择所需要的指令，插入方案即可支持条件、循 环、等待、延时等流程控制指令，C语言控制风格，支持流程指令的嵌套最多 支持同时运行四个方案，并行处理，互不干涉可以满足各种复杂的控制需要。