可编程序控制器在卷烟厂风力送丝及除尘系统中的应用

可编程序控制器在卷烟厂风力送丝及除尘系统的应用岑秉聪。个智南华大学力高科技开发公司。湖南衡阳421001析，提出了基于西门子37系列可编程序控制器组态软件及工业网络技术的自动控制完整解决方案。详细描述了控制系统的组成结构控制原理总线通讯的实1风力送丝4除尘系统已在多家卷烟厂投入产运行。系统各项指标均达到了设计要求，得了从著效果。关键风力送丝；除个；可编程序拧制器变频器；现场总线，调节，引言风力送丝，是指通过风力在送丝管道中产生负卡来实现烟丝从诸丝房到卷接机组的输送阁。风力送丝克服了人工运送烟丝轨道电动小车运送烟丝的缺点，具有运行效率高维护成本低安装调试方便等优点，是卷烟厂烟丝输送的小流方式。要达到风力送丝的目的，必须在送丝管道中产生负压和风流量，这可通过连接在送丝回尘管道上的高压风机来实现。烟丝输送要求由稳定的向卷烟厂自动控制系统设计开发与应用工作。风压和风以保证供给卷接机组的烟丝之工艺品质。然而，卷接机组只有在其上的料斗没有烟丝时，才需供丝。供丝与否，是通过送丝回尘支管上是间歇性的，这样就会产生个问在机组需要供丝的时间范围内，风门打开，管道中风压与风量与之相适应；而机组不需要供丝时，风门关闭，导致管道中的风压与风量发生变化，特别是有多台机组出现不需要供丝的情况时，问更突出。事实变化解决的办法是通过调节变频器频率来控制风机转速和安装总管补风阀以抟制尘总管中的风压和风量，使其稳定；同时通过加装在机组上的控制器控制机组的送丝回尘支管电动调节风门和支管旁路风门以稳定回尘支管的风压和风量，该控制器同时还监测料斗中烟丝的状态，控制料斗挡板阀的开闭，以使料斗中的烟丝进入卷接机组料仓以供卷烟。所有卷接机组上的控制器子站连接到现场总线上，与总线上的控制器主站通讯。上，自多1卷接机组处于生产运行时，其作状态各不相同，且不可控制，因此，生产过程中出现风压和风量的变化是必然的。再则，由于存在主客观的机组停机因素，同样也会造成风压和风量的除尘系统用于除去卷接机组在生产卷烟过程中产生的烟尘，回收烟丝中烟梗签。这也是通过在除尘管道和梗签回收管道上产生负压的原理来实观的12.1控制系统构成+，实现除尘室内设备的控制相应参数的实，监测。101过两条独立的标准现场总线分别与4力送丝系统变频器及分布于卷烟车间多台572，可编程序控制器实现通讯。2.除尘室部分37300主站控制，同时配备1人机接口设备丁打70触摸面抵使得各子系统的控制及监测方便简取各种状态信息目了然。1朽。521两套风力送丝系统。产生送丝风力的风机山变频器控制，变频器迪过加装似以选件作为砂邪，站与57300主站通讯。风送系统除尘设备之控制点如落料电机搅拌电机控制余尘器脉冲喷吹仪电源控制风送系统报警输出等；状态点如空气开力等米用直接连线方式与主站相连。1.1.21阢2阢5，卷烟除尘系统接嘴工艺风力系统除尘设备之控制点如落料电机搅拌电机控制除尘器脉冲喷吹仪电源控制卷烟除尘系统接嘴工艺风力报警输出等；状态点如空气开关状态接触器状态隔离开关状态等采用直接连线方式主站相连。1.1.3扣5.和6梗签回收系统梗签回收与分离设备之控制点如落料电机搅拌电机控制除尘器脉冲喷吹仪电源控制振筛电机风选电机梗签回收系统报警输出等；各状态点如空气开关状态接触器状态隔离开关状态采用直接连线方式与主站相连。1.2卷接机姐部分卷接机组共7台套，每台机组配置套372，编程序控制器，分，控。吸丝矜道的风，机组料斗进料电磁阀。待料补风及采集吸丝忏道风速信号，各种光电检测信号阀门位置信号服，状态隔离，态沙总管压。机组听配，7200控制器。町完成抒制功能及信号监测外，还具有网络通讯功能，利用子站接入现场总线，与主站37300通讯。如果总线出现故障。2，控制器仍可独立完成拧制及监测任务。从而进步提高系统，靠性。1.3系统采用开放式设计思想根据应用场合的不同要求，可以在现场级，加主站或子站规模；或通过配置车间级监控站，安装从10组态软件，监控系统的工作状态；也可以将车间级工作站经以太网与厂级网连接，实现数据共享，从而构建个典型的，分布控制系统。实现管找体化。2控制系统功能37300控制器的功能该拉制器实现对风力送丝子系统除尘系统梗签回收子系统的监控，其中包括风机起停控制及各除尘器电机起停控制报警信息输出，各子系统开关状态及报警信息的监测3风力送丝产系统的变频器频率抟制，0变频器频率电流功率温度及风管压力等参数的监测；相应的，控制运算以及各种控制及采集量的稂织与触拟面板1270交换信总；与变频器及57200产站的通讯等功能。57200控制器的功能该控制器实现对卷接机纟烟丝供给的监控，其中乜拈吸丝风阀落料挡板阀待料补风阀开关控监测阀门的汗札光电料位开关的迎断及强制落料强制吸丝按钮的输入，1；送丝回程管的风速信号采集，1；相应的0控制运算以及各种控制及采集请的组织2.3触摸面板丁270实现的功能从整个系统设备的运行状态和被监测参数数值检测量实时历史曲线；报警提及确认功能；操作选择设定及参数设定操作人；可以通过输入本级别密码后进行吗操作选择及设定。而要进行输入输出迎道参数及，调节参数等系统参数的设定与修改等，则必须输入工程师级别密码方可进人这些设定修改由主管工程师完成；设备运行操作手动方式调节电动调节阀开度；改变变频器输出频率，从而改变风压与风量。阀门操作则，以连续动态地观察到阀门的运动。6通讯联网功能2.4车间级监控工作站选装在1业1上安装5613总线适配器奶兄0组态软件，即可在计算机上实时显整个系统工况，在车间级完成对系统的监控与管共享。3控制系统的实现3.1系统硬件组态的实现西门子，控制器产品采用模块化设计，系统硬件纟1态方便。通过选择相应的电源，代1输输出接口模块通讯控制模块等，对于373001运用5丁册7集成开发环境中的硬件配置程序对相应模块及通讯总线进行配置3，编译下载到。凡1模块后即可实现。对于57200江，相应输入输出接口模块通讯控制模块即插即用，运用317河忙如开发软件即可完成控制程序的开发工作阳4.37300硬件组态270触投面板对于1段70触摸面板的画面设计动态观测实时数据设1报警设1及与7300相0连接配置等，7巧，过刚1接山4计软件来实现的阽冬1.3.3总线数据通讯的实现木系统建了两条观场总线，条总线由37刻旧模块内嵌的以分布外设彡接口与加装在变频器内的现场总线适屺卡构成。在货频器上将现场总线适配卡相应的总线通讯参数与协议设置它确，如总线地址波特率1类型等而误后，就可在37300的控制程序中通过读写夕设字，的方式，实现，S氡淦灯魍ㄑ痘另条总线由37300主站上配置的通讯适配；342分布于卷接机组上的多72子站1配置的通讯适配器刚277构成。1模块上设定+同的多172，子站地址5720控制器就成为总线。进数据交换的总线节点了，而迎汛诂屺器。1342则通过抓7集成开发环境的硬件配置程序将其设置为0主站方设置确。就让立起第糸现场总线。在37300序功能块，建立正确的地址指针映射关系，分别调用发送及接收等通讯控制块实现与所有37200子站潘。3.40环路调节的实观13130，控制器采集回尘总管的风压信号是通过3顶7，内嵌的时问中断组织块，35，编农样中断服务朽序来实现的。风压模拟信号经线性变换后，与设定值比较，计算出偏差值，经，10运算使用57300控制器内嵌印4功能块及输出格式转换。7300将，正输出控制值由总线发送到变频器，以控制于厉，嫩，在，6霞遍器的频率，酿娜髹，1时总管风压的目的。控制算法采用带死区的位置控制算法。引入死区有利于避免变频器输出频率经常腽化，1起风压波动，造成震荇，使系统+松记而，算法原理5，31为设定值，为过程位输入，1；浓为死1设定输入，1.认为，0输出的比例积分微分输出分量，求和后，经现输出值的上下限限制后，再由肝线性化，输出控制位卷接机组回尘支管的风压控制57200控制器采集回尘支管风压信号是通过给372，控制器的特殊内存字节3触834赋时间中断值，在5丁7.1忙沉爪1提供的中断子程序块中编写采样中断服务程序来实现的。控制算法与回尘总管的风压控制算法相同。只是执行机构变为电动风门调节阀。4结束语基于自动控制理论的单回路控制系统，有效地兼顾了系统的控制性能方便操作和低成本之间的关系。本系统已在2003年5月正式投入运行，运行结果明系统性能稳定调试方便性价比高操作简便运行维护费用低，达到了生产和管理对系统的要求。得到了厂方的致好评。1吴天福。可编程控制器编程及应用肘。重庆重庆大学出版社，1993.2陈春雨，李景学。可编程序控制器应用软件设计方法与技巧。北京电子出版社。1992于激牛微引计算机抟钔技术北京清华大学出jklifred港口干雾抑尘机=38