染色机温度自动控制系统中PLC技术的应用研究.pdf

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制造业信息化
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染色椥温度自动控制系统中P?C技术的应用研究
颜跃辉
(邵阳纺织机械责任有限公司,湖南邵阳422000
摘要:通过对染色机温度自动控制系统中PLC的应用研究,介绍了染色过需要的温度进行严格控制的原因,对
PLC技术进行了概述,同时也列出了基于PLC的染色机温度控制系统的优点,以及PIC对温度的控制过程
关键词:染色机;温度;自动控制;PLC
中图分类号:TK323
文献标志码:A
文章编号:1002-23332014)01-0100-02
0引言
接口,发出各
く开始
染色工艺在我国有着悠久的历史,染色工艺对布种指令信号,
料的色彩和外观起着决定性的作用,传统的染色工艺控制各种机
初始化
是靠人工完成的,在现代化的进程中随着机器的应用,械或生产过
是常态
染色工艺由机器所替代,在染色工艺中,影响染色质量程来完成指
是通过触摸屏向TC0中写
的因素有很多,主要因素有染色剂浓度、温度、时间、助定的任务。
人温度设定值及修正值
剂以及胚布的染前处理等,其中对温度的控制是一个PILC是微机
十分重要和复杂的过程。
技术与传统
从To2中读出温度设定
值及输出值
非自动化染色机的温度控制,是由工人手动通过温的继电接触
度计测量染色时的大概温度、然后进行加満和冷却控制,控制技术相「条作是
因此会产生很大的误差,染色的效果非常差,严重影响了结合的产物
是
染色的质量。如果染色机能够根据不同产品的温度曲线解决了传统
可运行指示灯亮
来控制产品的染色的过程,就会减少染色误差,提高染色继电器控制
效果和质量。而基于PLC的染色机温度控制系统就能通系统中接线
正式色一延时
过温度曲线来精确控制染色过程的温度。
复杂、可靠性
系统运行
1染色机温度控制机理
低、功耗高
通常染色的温度越高,染色剂扩散越快,纤维染色通用性和灵
系统工作是否正
就越快;同时因温度的升高,纤维膨化而使内部空隙增活性差等
显示报警画面
大、增多,也便于染料的扩散,加快染色速度。但是如果系列缺点,充
调显示
染色时温度过高,就会使纤维内部空隙过大,染料在扩分利用了微
「处时
等待相应的
故障处理
散进纤维内部空隙的时候会因为空隙过大,而无法使染处理器的优
料保存在纤维中,这样就会影响染色的效果。温度过高点,同时又充
图1染色机操作系统软件流程图
还会加快染色的速率,产生染色不均的现象。因此,染色分考虑到现场操作人员的技术水平,其中特别简化了
时温度是非常重要的,合理控制染色温度,有利于提高PHC的程序编制过程,操作人员不需要专门的计算机编
染色的质量。
程语言知识,就能对PLC进行正常操作。
2PLC的定义与特点
3PLC发展情况
PLC的全称为可编程逻辑控制器( Programmable
1960年代末,美国公司生产出世界上第一台可编程
Logic Controller,PLC),是一种以计算机为基础而开发的控制器并成功应用于实际生产,PLC的发展已经历经了
自动控制装置,把计算机技术、自动控制技术、通信技术40多年。早期出现的PLC只是继电器控制装置的一种替
结合在一起,实现对机械或工艺生产过程的自动化控制。代品,由于当时的技术水平有限,PLC只具有最基本的逻
图1介绍的是自动化染色机工作系统的流程图。
辑控制、定时以及计数功能,只能应用于单一的生产过程
PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电控制。随着科学技术的不断发展,微处理器技术、超大规
子系统装置,它采用的是可编程序的存储器,可以在其存模集成电路技术都相继在PHC中得到应用,PLC的功能
储器内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运越来越强大,特别是20世纪末PLC誕生了各种各样的特
算等指令的操作,然后通过数字式或模拟式的输入、输出殊功能单元,出现了各种人机界面单元、通行单元,使得
100机械工程师2014年第1期
制琶业信化
伉育/建/CAD/CAM/CAE/ CAPP MANUFACTURING INFORMATLATON
PLC在各种设备中的应用更加简单,配套更加容易。就整5PLC技术在染色机温度控制系统中的应用
体而言不论是PLC的硬件还是軟件都在不断地向标准化
染色机染色过程中对温度的要求非常严格,如果温
方向发展。
度达不到要求,就会严重影响染色的质量。然而靠人工根
4基于PLC的染色机温控系统中的优势
本不可能准确地控制温度要求,所以就需要一种控制系
随着现代电子技术的不断发展,PLC已经由原来统能快速、准确地控制温度达到染色的要求。
简单的逻辑量控制逐步拥有了计算机控制功能,在现
图2所示为PLC自动控制系统中自动控制的流程
代工业生产中得到广泛的应用。同时还拥有高抗干扰图。通过这一控制系统可以非常智能的实现染色机温度
性、可靠性强、体积小、编程方便、网络功能强大、易维的自动控制
修等优点。
(1)可实时更新。PLC系统之间、PLC与计算机之间
加水完
开关量输出
般报警
以及PLC与其他智能设备间都可以实现相互通信,相互
加料完
(OC225)
紧急报警
交换彼此系统之间的相关信息。PLC系统也可以与通用
加盖完
开关量输入
RS「上位
上位机
计算机之间连接行成网络,来实现信息的交换和实时更
常态
CPU单元「422し监控
报表统计
新,满足工厂自动化系统发展的需要。
特殊工作
(C200H)
232L PTVT63I(
温控单元
(2)可靠性高。PLC中所有的输入/输出信号均采用光
(TC002)
温度信号及功能扩展板
调节输出
电隔离,使工业现场的外电路与控制器内部电路之间相
电源模块
晶闸管
互隔离,互不干扰。PLC的各模块都采用完整的屏蔽措
热电」-加热
施,以防止噪声和粉尘的干扰。系统中采用的各元器件都
图2控制系统结构框图
要经过严格的筛选和检验。染色机工作的环境比较恶劣,
容易影响电子设备的正常运转。PLC系统的高可靠性保
PLC系统中的温度控制模块能快速、准确地改变
证了它能在该环境下正常运行。PLC系统还具有良好的温度。PLC的温度控制模块选用铂电阻作为温度传感
自我诊断功能,一旦电源、其他软件或硬件发生异常,系器,这种传感器在温度低于200℃时对温度的改变特
统就会发出警报,同时系统自身也会立即采取有效措施,别敏感。温度控制模块可以输入设定好的温度值,来
防止故障扩大。
控制生产过程中所需的温度。它通过传感器来获取
(3)系统配置简单灵活。PLC产品种类繁多,规模可染色机中的温度情况,然后把温度信号传入温度控
分大、中、小等。也可以根据自动控制的工程所要实现的制系统中,由系统根据温度曲线来识别判断该时刻
功能不同,来进行不同的配置。在满足控制工程需要前提染色机中需要什么样的温度,然后系统把确定的温
下,