一种纺粘柔性联合机电气控制系统技术方案

一种纺粘柔性联合机电气控制系统，应用Prof ibus和Ethemet的混合组网技术，使联合机的生产过程自动化水平得到了进一步提高，它满足了生产工艺要求。该电气控制系统运行稳定，系统故障率低，在实际运行过程得到了肯定，除应用于纺粘柔性线联合机以外，还可应用于各种聚合物挤压法非织造布生产线中。

【技术实现步骤摘要】
一种纺粘柔性联合机电气控制系统
本专利技术涉及一种纺粘柔性联合机电气控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
LW403-160型纺粘柔性线联合机的电气控制系统是集现场总线Profibus-DP、工业以太网技术、计算机通讯技术以及现代工业自动化技术为一体的高技术含量的控制系统。这种控制系统广泛采用数字通讯技术，抗干扰能力强、控制精度高、布线省、成本低、易维护、容易集成于ERP等企业资源管理系统。
技术实现思路
本专利技术提出了一种纺粘柔性联合机电气控制系统，应用Profibus和Ethemet的混合组网技术，使联合机的生产过程自动化水平得到了进一步提高，它满足了生产工艺要求。本专利技术所采用的技术方案是：所述电气控制系统按照生产线的功能，分成纺丝传动系统、多辊同步传动系统、风机传动系统、温控系统、PLC控制系统和上位机通讯系统几个相对独立但有网络联系的系统。所述纺丝传动系统包括喂料控制、螺杆传动和计量泵传动，螺杆采用施耐德电气的68F型变频器，外加光电编码器反馈和压力控制器共同构成三闭环控制系统，喂料系统和计量泵采用施耐德电气的58F型变频器作为驱动装置。所述多辊同步传动系统包括铺网机的主电动机传动、热压辊传动、铺网纠偏传动、热辊机上辊传动、下辊传动、冷辊传动、卷绕机主传动等，铺网机的主传动、热压辊传动、热轧机的上辊传动、下辊传动、卷绕机的主传动等6个电动机构成同步控制系统。所述风机传动系统包括主冷却风传动、主抽吸风传动、辅抽吸风传动等，以上均采用施耐德电气的38系列产品，属于专门应用于风机水泵类的变转矩负载的变频器。所述温控系统是本联合机电气控制系统中相对独立的系统，针对螺杆挤压机、熔体管道、纺丝箱体、铺网机热压辊、热轧机的上、下辊等加热对象实行加热控制。本专利技术的有益效果是：该电气控制系统运行稳定，系统故障率低，在实际运行过程得到了肯定，除应用于纺粘柔性线联合机以外，还可应用于各种聚合物挤压法非织造布生产线中。附图说明图1是本专利技术的螺杆挤压机三闭环控制系统图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，生产线控制系统由3层通讯网络构成。第1层：1台研华高性能工业PC机作为生产线的人机接口部分，通过1台MOXA100M工业网络交换机和主控PLC、同步PLC,温控MICROPLC组成工业以太网进行高速、安全、准确的数据交换。第2层：分2个独立的Profubus-DP现场总线系统，1条DP总线将6台变频器连接到同步PLC；另1条DP总线将螺杆、计量泵、风机等变频器和现场4个远程IO站连接至主控PLC。第3层：由3条RS485总线组成，1条RS485总线将3个压力仪表连接到主控PPC上，完成数据的采集和压力设定；1条RS485总线连接温控PLC和温控模组专用触摸屏；另1条RS485总线连接触摸屏和温控模组。电气控制系统按照生产线的功能，分成以下几个相对独立但有网络联系的系统，分别为：纺丝传动系统、多辊同步传动系统、风机传动系统、温控系统、PLC控制系统、上位机通讯系统。纺丝传动系统包括：喂料控制、螺杆传动、计量泵传动。其中，螺杆采用施耐德电气的68F型变频器，外加光电编码器反馈和压力控制器共同构成三闭环控制系统;喂料系统和计量泵采用施耐德电气的58F型变频器作为驱动装置。多辊同步传动系统包括：铺网机的主电动机传动、热压辊传动、铺网纠偏传动、热辊机上辊传动、下辊传动、冷辊传动、卷绕机主传动等。其中，铺网机的主传动、热压辊传动、热轧机的上辊传动、下辊传动、卷绕机的主传动等6个电动机构成同步控制系统。铺网机的主电动机传动、热压辊传动、铺网纠偏传动，其中，主电动机和热压辊传动采用施耐德电气的71系列变频器作为驱动装置，外加光电编码器反馈构成速度闭环系统，铺网纠偏采用施耐德电气的58F系列变频器。热轧机的上辊、下辊和冷辊传动采用施耐德电气的71系列产品，外加光电编码器反馈构成速度闭环系统。卷绕机的主传动采用施耐德电气的71系列产品，外加光电编码器反馈和张力控制器共同构成卷绕机驱动控制系统。风机传动系统包括：主冷却风传动、主抽吸风传动、辅抽吸风传动等，以上均采用施耐德电气的38系列产品，属于专门应用于风机水泵类的变转矩负载的变频器。温控系统是本联合机电气控制系统中相对独立的系统，针对螺杆挤压机、熔体管道、纺丝箱体、铺网机热压辊、热轧机的上、下辊等加热对象实行加热控制。其中，螺杆挤压机和纺丝箱体的辅助加热的加热媒体为电阻，其余为油介质。温控系统采用了先进的YAMATAKE电气的控温模组，外加人机界面作为各控制点温度参数的设置、显示和故障报警。另外，采用了施耐德电气的MICRO-PLC作为整个温控系统的逻辑控制，并通过工业以太网与上位机进行信号联络，做到实时监控。PLC控制系统包括：主控PLC和同步PLC，其中，施耐德公司TSXP572623M高速PLC作为主控PLC，主控PLC作为整条生产线的核心控制部件，负责控制各个单机的启动/停止，工艺逻辑控制，各种信号的采集、分析、计算、显示，故障信息的处理、报警；1台施耐德电气TSXP572623MPLC作为同步PLC，同步PLC负责对铺网机的主传动电动机、热压辊电动机、热轧机的上、下、冷辊以及卷绕机的主传动电动机等6个辊的同步控制，根据给定的主令信号(热轧机的上辊)，依照各辊不同的牵伸比，分别计算出其余各辊的速度，通过Profibus-DP现场总线传输给各辊的驱动变频器，使之按照固定的速度比运行。1台研华高性能工业PC作为上位机，上位机通讯系统作为整条生产线的管理层，负责各个工艺参数的设置、显示、故障报警、生产报表管理、故障信息打印等，通过工业以太网交换机与主控PLC、同步PLC、MICRO等进行信息交换。螺杆挤压机是联合机很重要的组成设备，在本电控系统中，由1台施耐德ATV68F变频器驱动，在运行中，变频器即时检测电动机转子电流，用以调节电动机输出转矩，电动机轴端的增量编码器把电动机转速反馈到变频器，自动数字控制器检测螺杆机头的压力传感器，通过PID运算输出4-20MA电流信号作为螺杆变频器的主令信号，形成一个转矩、速度、压力三闭环的驱动系统，如图1所示，控制精度达到一个新高度，熔压稳定控制在10.05MPa，为优质高速纺丝提供了先决条件。开机时，螺杆也可以手动运行，扭动操作台螺杆手动旋钮，调节压力控制器输出电流，就可以手动控制螺杆转速。采用YAMATAKE的CMC、DMC温控模组进行温度PID自整定集中控制，结构紧凑、稳定可靠，克服了国产老设备对温度参数采用传统模拟仪表进行人工调节所带来的非织造布质量不稳定、浪费能源、制约生产发展，与自动化生产及现代管理要求不相适应等问题和缺陷。总体来看，控制模式集中化，控制精度，接口界面友好，更加人性化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纺粘柔性联合机电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统按照生产线的功能，分成纺丝传动系统、多辊同步传动系统、风机传动系统、温控系统、PLC控制系统和上位机通讯系统几个相对独立但有网络联系的系统。

【技术特征摘要】
1.一种纺粘柔性联合机电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统按照生产线的功能，分成纺丝传动系统、多辊同步传动系统、风机传动系统、温控系统、PLC控制系统和上位机通讯系统几个相对独立但有网络联系的系统。2.根据权利要求1所述的一种纺粘柔性联合机电气控制系统，其特征是：所述纺丝传动系统包括喂料控制、螺杆传动和计量泵传动，螺杆采用施耐德电气的68F型变频器，外加光电编码器反馈和压力控制器共同构成三闭环控制系统，喂料系统和计量泵采用施耐德电气的58F型变频器作为驱动装置。3.根据权利要求1所述的一种纺粘柔性联合机电气控制系统，其特征是：所述多辊同步传动系统包括铺网机的主电动机传动、热压辊传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福来，
申请(专利权)人：李福来，
类型：发明
国别省市：辽宁,21