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我国在染色工艺、染料技术和控制技术等方面的研究起步较晚,发展滞后。目前国内大多采用进口的设备,这在工艺更新和产品竞争上都处于不利地位。高温高压气流雾化染色机的核心技术在于控制系统的控制作用,染色效果的好坏取决于控制方法的稳定性和精确性。因此,研究开发高性能染色工艺的控制系统具有极其重大的意义。
本文针对某企业高温高压气流染色机控制系统的需求,开发了一套自动控制系统。其中主要工作内容如下:
首先,对染色机结构和工艺进行分析,引出控制对象和控制方法。
其次,设计染色机控制系统总体方案。以PLC为下位机,实现风力、压力和温度等参数的控制过程,上位机选择触摸屏来发出控制指令,实现工作工程的监控一采用PLC实现工艺过程的底层控制,使用触摸屏作为人机界面进行数据采集,显示工艺运行状态、实时趋势、历史趋势等。方案设计符合节能、高效、绿色环保等要求。
第三,进行PLC控制系统硬件选型。根据控制要求及硬件选型的结果,使用SIMATICManager软件建立PLC站点,组建远程I/O站;根据电气设备的配置和功能要求,规划相应的输入输出点的数量,根据所选的数量来选择硬件模块的配置数量;利用S7-300等软件程序系统进行编程,设计了模拟量数据的采集换算模块、故障诊断和处理模块、自动启动程序模块、工艺流程程序、工艺数据的调用程序等,并模拟运行使之符合设计要求;排除程序错误,优化程序结构。
第四,使用WinCCFlexible软件来进行组态界面程序设计(触摸屏组态设计),建立通讯,创建变量、报警、配方、功能画面等界面。通过此人机界面,可以了解系统流程状态、工艺运行状态,在线修改工艺参数和配方,记录被控参数的运行曲线,实施监控,诊断常见故障等。整个人机界面简洁明了,功能完善,易于操作,美观大方。
通过控制系统硬件和软件调试以及试运行的结果来看,该控制系统具有高效节能、易于操作等优点,各项性能指标均已达到了设计要求。同时缩短了与国外同类先进产品之间的差距,具有较高的性价比。