在化纤涤纶短丝的生产工艺流程中,后处理牵伸联合机是整个生产线中的关键设备,各单元机的控制直接影响成品丝的质量。采用传统的机械长边轴或同步调节器控制,对各单元机之问的工艺比例倍数调整极不方便,且控制难以保证。所以,为了方便对各工艺参数的调节,提高整个系统的控制和可靠性,采用“西门子TP170A触摸屏+S7—300PLC+矢量控制型逆变器”的控制模式,并采用PROFIBUS—DP作为主通信方式。
PROFIBUS是德国国家标准DIN 19245和欧洲标准EN 50170的现场总线标准。PROFIBUS广泛应用于加工制造、过程和楼宇自动化等行业。PROFIBUS根据应用特点分为PROFIBUS—DP,PROFIBUS—FMS,PROFIBUS—PA。其特点分别为:PROFIBUS—DP(工厂自动化),快速即插即用;PROFIBUS—FMS(通用性自动化),通用、大范围使用、多主通信;PROFIBUS—PA(过程自动化),面向应用、总线供电、本质安全。kaiyun开云网站 Kaiyun开云PROFIBUS—DP用于设备级的高速数据传送,中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备进行通信,多数数据交换是周期性的,除此以外,智能化现场设备还需要非周期性通信,以进行配置诊断和报警处理。
PROFIBUS各种协议的实现可以通过PROFIBUS的相应专门协议芯片和微处理器的结合来完成。在电力传动领域,各个公司分别推出自己的实现PROFIBUS各种协议的通信模板,直接插入变频器内就可以完成通讯。如:西门子公司SIMOVERTMASTERDRIVERS变频器中的CBP板,艾默生变频器的TDS—PA01适配器。现就涤纶短丝后处理牵伸联合机自动化控制系统中PROFIBUS的具体应用作一描述。
3、 涤纶短丝后处理牵伸联合机PROFIBUS现场总线 涤纶短丝后处理牵伸联合机传动系统
本文以涤纶短丝后处理牵伸联合机自动化控制系统为例,介绍PROFIBUS现场总线应用。
化纤聚酯切片经熔融纺丝卷绕上油形成丝束喂人盛丝桶内,盛丝桶里的丝束从集束架引出,经过浸油槽上油,进入牵伸机;本生产线共有两道牵伸,一道牵伸在牵伸机和第二牵伸机之间进行;一道牵伸所需的牵伸温度是75~80℃ ,由水浴牵伸槽提供。二道牵伸是在第二牵伸机和第三牵伸机之间的蒸汽牵伸箱中进行,牵伸温度约为95~100~C;牵伸后的丝束由叠丝机将其叠成一片,送入卷曲机使丝束卷曲成形。系统结构组成如图1所示。
系统使用6套西门子矢量控制型逆变器,分别驱动6台单元机。PLC采用西门子S7—300系列。在主控柜内设置PLC主站,现场操作台上装有西门子TP170A型触摸屏,触摸屏与各变频器均为从站。PLC通过PROFIBUS—DP现场总线将主站与从站全部连接起来组成了一个工业现场总线系统,即提高了系统的可靠性与稳定性,也极大地方便了工艺人员和操作人员。该系统主要有以下特点和功能:矢量控制变频技术,电动机上的编码器和逆变器构成速度闭环;能耗制动加机械制动,停车时自动投入制动工作,工作可靠,制动平稳,实现了高速下的快速停车;先进的工业现场总线PROFIBUS总线;触摸屏使用户操作方便,速度、电流、温度及压力等工艺参数实时显示及设定电气系统运行监控与显示,故障显示、诊断、报警等;系统设单动 动选择开关,当选择开关处于单动位置时,各单元机可按设定的单动速度运行,当选择开关处于联动位置时,联合机按设定的拉伸比例同步运行。
利用S7—300CPU313C一2DP作为主站,逆变器加CBP板、现场触摸屏(TP170A)作为从站,组成一个单主PROFIBUS—DP通信系统。DP适用于数据高速通信的场合,采用RS485双绞线电缆或光纤电缆,波特率可达到12 Mbps,采用点对点(用户数据与传输)或广播(控制指令)方式,支持循环的主从数据传输。PROFIBUS网络组成如图2所示。
由于PLC主站和所有从站都为西门子产品,所以都满足了PROFIBUS总线通信协议。在本系统中,采用RS 485屏蔽双绞线作为通信介质,通信波特率为1.5 Mbps,PROFIBUS为总线拓扑结构环形网络。PROFIBUS—DP主要使用主一从方式,PLC主站周期性地与传动装置进行数据交换。在PRO—FIBUS结构中,周期性通道MSCY—C1的可用数据被定义为参数过程对象PPO,可用数据结构分成不同两部分并用报文形式分别传送:PZD部分(包括控制字,设定值,状态字和实际值);PKW(用于读、写参数值)。当总线系统启动时,这种用于PROFIBUS主站到传动装置的PPO类型可以被设置,设置哪种类型的PPO,取决于在自动化网络中传动装置的功能。
PROFIBUS装置有各种不同特性,为了所有主站系统能正确调用所使用的附加板,必须需要每一个装置的主数据文件GSD。为了能够有效通信,在STEP7中,必须为每一总线设备设定地址,以便主站寻址。在CBP板设置的通信参数有:P918(总线(过程数据的报文故障时间)。
本系统采用了PROFIBUS—DP总线,使得系统节省了到机台的大量电缆,增加了可靠性,减少了变频系统的干扰,便于人员操作和维护。
PROFIBUS具有强大的诊断功能,当接到从站传到的警报或错误时,主站迅速作出反应中止正常通信,对故障快速定位。这种诊断信息分为三级:本站诊断操作和模块诊断操作、通断诊断操作。故障清除以后,总线、 软件设计与控制
系统软件设计主要由2个部分构成,一部分是PLC的控制软件设计,另一部分是触摸屏的画面组态设计。
从功能上讲,PLC主要完成系统的初始化,各种数字I/O量的控制,故障监测和自诊断控制,同步系数、拉伸系数的设置与各段输出数据信号的计算以及与触摸屏间的通信等。整个PLC的工作流程如图3所示。
软件主要由主程序,自诊断程序,数据运算程序组成,它以循环扫描的工作方式Kaiyun网址 开云执行。触摸屏的画面组态包括创建显示画面和编辑信息,并将它们与PLC程序相链接,它主要由3个部分组成,第1部分是工作画面示意图,系统的工艺流程及各项参数都显示在上面,工艺操作人员能及时了解系统工作情况。第2部分是系统工作参数的实时控制,包括拉伸系数,同步系数,各减速箱的减速比,制动延时时间的设定与修改,为防止有人误操作而对系统产生破坏,可以为不同的操作人员设定不同的操作密码和相应的操作权限,以保障系统安全和生产安全。第3部分是报警功能及帮助信息设置,当PLC检测到系统运行中发生故障时,就把相应的故障信息传给触摸屏,触摸屏显示相应的报警画面,显示故障内容及帮助信息的链接,提示维护人员做相应的处理。
电力传动是工业自动化的一个重要分支领域,电力控制装置随着功率电子学,微电子学和计算机技术的发展,以具有相当水平的自治性和智能化。现场总线技术在电力传动领域中的应用,具有以下优点:一是推动电力传动装置全数字化。由于现场总线系统的开发性,不同厂家的设备之间可以实现信息交换,用户可以按自己的需要和考虑,把来自不同厂家的设备组成大小随意的系统。使得生产厂家在应用现场总线技术到产品时,将进一步加大装置数字化。二是降低电力传动控制系统的安装成本和维护费用。由于现场总线系统中分散在现场的智能设备能直接执行多种传感控制报警和计算功能,从而可减少系统硬件投资。而且现场总线系统接线十分简单,电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少,节省了安装费用。由于现场控制设备具有自诊断和处理简单故障的能力,并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室,使用户可查询所有设备的运行,诊断维护信息,以便早期分析故障原因并快速解除。三是充分应用软件功能,提高系统复杂控制的能力。由于现场总线系统设备的智能化、数字化,与模拟信号相比较,它从根本上提高了测量与控制的;减少了传送误差。同时由于系统结构简单,减少了信号的往返传输,提高了系统的可靠性。
生产实践已经证明,此方案具有简单实用、运行稳定可靠、操作维护方便等特点,已成功地应用于化纤涤纶短丝后处理牵伸联合机上,取得了很好的经济效益和良好的社会效益。
关键字:引用地址:采用西门子触摸屏、PLC和逆变器设计涤纶处理牵伸联合机系统的设计上一篇:
基于Modbus协议和PLC器件实现分布式系统通信网络的兼容性设计下一篇:
全桥逆变器双Buck型调制,不增加拓扑结构复杂程度,保留了双降压半桥逆变器(DBHBI)无桥臂直通的优点,克服了直流电压利用率低等缺点。采用电流瞬时值反馈SPWM控制策略,给出了该双Buck型调制工作的原理,分析了其实现方法,通过仿真和实验验证了系统的正确性。 1 引言 随着可再生能源在世界范围内的发展,逆变器系统作为新能源与电网的接口设备越来越受到关注,提高开关频率和实现高效率是目前研究的主要方向。全桥双Buck型控制模式在不增加拓扑结构复杂程度基础上,克服了传统桥式逆变器存在的桥臂直通问题,避免了加入死区造成输出波形的畸变现象,具有高可靠性。工作在单极性调制方式下,输出波形的谐波含量较小。 2 并网逆变器
双Buck型调制的研究 /
引言 当铁路、冶金等行业的一些大功率非线性用电设备运行时,将给电网注入大量的谐波,导致电网电压波形畸变。根据我们的实验观察,在发生严重畸变时,电压会出现正负半波不对称,频率也会发生变化。这样的供电电压波形,即使是一般的电力用户,也难以接受,更无法用其作为检修、测试的电源。同时,在这种情况下,一般的稳压电源也难以达到满意的稳压效果。为此,我们设计了该逆变电源。其控制电路采用了2片集成脉宽调制电路芯片SG3524,一片用来产生PWM波,另一片与正弦函数发生芯片ICL8038做适当的连接来产生SPWM波。集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单、更可靠的特点和易于调试的优点。 1 系统结构及框图 图1示出了系
近年来,近视在青少年人群中的发病率居高不下。有统计表明,小学生近视发病率基本保持在20%-40%之间,初中生近视发病率基本维持在50%-60%左右,高中生近视的发病率则可达到70%。造成这一现象的罪魁祸首之一就是青少年长期处于不健康的照明环境中。 番茄照明根据学校真实空间场景和用光实际需求,以国家最新教室照明的标准为蓝本,基于力合微PLBUS PLC芯片与技术,为教室量身打造了一款教室照明方案,可轻松实现健康护眼的新一代教室光照环境,为孩子们的眼睛健康保驾护航。番茄照明(深圳)有限公司CEO朱丽娟还发表了《PLBUS PLC模组助力打造新一代教室智能光照环境》的主题演讲,深刻剖析了番茄照明是如何基于力合微PLBUS PLC芯片
模组助力打造新一代教室智能光照环境 /
英特尔 与 西门子医疗 (Siemens Healthineers)* 正在合作开发一种突破性的基于人工智能的的 心脏MRI (磁共振成像)分割和分析模型,有望提供实时的心血管疾病诊断。 英特尔 和 西门子医疗 使用了第二代 英特尔 ®至强®可扩展处理器进行人工智能推理,为技术专家、心脏病专家和放射科医生提供实时磁共振成像(MRI)推理结果。 英特尔公司物联网事业部生命科学与健康部门总经理David Ryan表示:“ 西门子医疗 和英特尔有一个共同目标——利用人工智能技术,进一步改善医疗水平。通过在边缘部署集成了英特尔®深度学习加速技术和英特尔®Distribution of OpenVINO™工具包的第二代英特尔至强可扩展处理
目前工控领域中广泛使用的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)大概可以分为两类:传统PLC与软PLC。传统PLC由于自身存在一些不足,例如封闭的硬件体系结构,主要由几家厂商所垄断,而软PLC在开放性及低成本方面潜力巨大,目前欧美等很多西方国家已经把软件PLC作为一个重点对象进行研究开发。 传统PLC具有硬实时性,正因为如此它才能提供快速、确定而可重复的响应。另一方面,由于软PLC是基于PC而建立在一定的操作系统上,例如Windows NT,而这并不是一个硬实时的操作系统,这使得以PC为基础的控制引擎实时性问题成为制约软PLC发展的主要因素之一。 针对软PLC在实时性方面的不足,本项
开发 /
据悉,德国逆变器制造商SMA Solar Technology AG,2018年在越南销售了超过400MW的太阳能逆变器。 越南是SMA在东南亚的主要市场之一,SMA公用事业业务部门执行副总裁Boris Wolff说道。“在过去几年里,我们看到了越南政府在太阳能行业的坚定承诺和太阳能行业不断增长的市场需求。”
近年来,特别是随着工业自动化的不断发展,越来越多的工业设备开始采用PLC来进行控制,而变频调速装置正是其中的一种。那么,PLC能否帮助变频调速装置实现多电机控制呢? 在回答这个问题之前,我们首先需要了解变频调速装置和PLC的基本原理以及它们各自的主要功能和优点。 变频调速装置是一种用于控制交流电动机转速的装置,通过改变电机输入电压和频率的方式,调节电机的转速从而达到实现控制目的。它主要由变频器、控制器、电机等几个部分组成,可以实现电机的正/反转、加/减速、稳速等控制。 PLC则是一种通用控制器,广泛用于工业现场控制和管理中。它主要由CPU、输入/输出模块、通信模块等组成,可以实现各种控制功能。它的优点在于可编程性强、控制范围广、可
摘要: 利用Intel公司的80C196MC片内波形发生器可简化产生PWM波形的软、硬件设计,而三菱公司的PM100CSA120智能功率模块则是将功率器件、驱动电路和保护逻辑电路集于一身的智能型功能模块,将这两种器件用于逆变电路中可大大简化系统设计并提高系统的可靠性。文中给出了利用PM100CSA120和80C196MC简化系统设计的电路结构。 关键词: 波形发生器 功率模块 脉冲宽度调制 PM100CSA120 80C196MC 1 引言 无源逆变技术在交流电动机调速、不间断电源、交-直-交变频电路等方面已经有了非常广泛的应用。而脉宽调制技术更是以其谐波抑制、动态响应、频率和效率等方面的明
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