基于PLC与变频器技术的清花控制系统设计

摘要

南棉原厂是始建于1976年的棉纺织企业,前纺车间的清花设备多数为陈旧设备,公司分厂虽经历多次电气线路技改、设备机械更新与扩建,但仍然以建厂初期设备为主要生产线,这些清花设备无论从提高产品产量、改善质量和降低能耗方面上,都已远远落后于现在市场高品质的需求。同时清花整套设备的电气控制落后、体积庞大、控制复杂、线码线号模糊不清、电气故障维修处理费时、设备停运时间长,生产工艺参数调节不便,设备运行效率低。
　　针对原清花设备控制系统存在的上述问题,本研究将可编程控制器和变频器调速技术应用于清花设备控制系统上,设计了清花设备电气自动化控制系统(包括硬件系统和软件系统),并对系统进行了安装调试,实现了对系统的控制。根据清花整套设备一体化联动控制的特点,硬件系统采用工业触摸屏监控各部分电机运行状态,报警信息等,通过变频联动调速系统实现设备各部分的生产工艺参数控制,以满足生产工艺的需要。该系统主要由工业触摸屏系统(上位机)、PLC控制系统(下位机)、变频调速系统,D/A模块、A/D模块、智能模块、模拟传感器、压力传感器、精确位移传感器等组成。
　　在软件系统的设计方面,利用GX-Developer Version8.8开发了可编程控制器的梯形图程序,根据清花工艺要求及设备结构功能特点,编写出集中控制逻辑程序;采用Pro-face触摸屏组建监控画面,实时监控和显示现场工艺参数,同时结合变频器的联动控制,对变频参数进行来优化设置,实现了PLC与变频器,PLC与触摸屏的相互通讯;完成对清花集中控制系统程序的设计。
　　在调试过程中,根据现场运行情况和遇到的问题对PLC程序进行了不断的优化;根据工况要求,对工业组态监控画面与设置进行了改进;通过对调节变频参数的不断优化,使控制系统更为人性化、智能化,操作更为方便,集成度更高,界面更为友好。实际投入使用表明:设备参数调节方便、操作简单,操作工容易掌握使用、设备运行可靠,工作状态良好、电气故障显著减少;有效地提高了产品的产量、质量及设备运转率。该研究成果已开始推广应用于公司的其他外地分厂中,并也取到良好的效果。

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第一章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 国内外研究现状、水平及发展趋势

1.3 国产清花设备改进方向趋势

1.4 研究目的和意义

1.5本章小结

第二章 基于PLC与变频器技术的清花控制方案

2.1 清花设备工艺流程

2.2 清花设备工艺特点

2.3 清花设备各单机的功能

2.4 清花设备控制方案的探讨

2.5 清花控制系统的技术要求

2.6 本章小结

第三章 基于PLC与变频器技术的清花控制系统设计

3.1 清花电气系统设计原则

3.2 清花控制系统架构

3.3 清花硬件设备的选型

3.4 软件系统设计

3.5 变频器的选型

3.6 清花变频器的联动控制设计

3.7 触摸屏的选择及设计

3.8 本章小结

第四章 基于PLC与变频器技术的清花系统安装与调试

4.1 电气回路电源等级

4.2 电气安装与电缆连接

4.3 清花控制系统线路检查

4.4 清花PLC 程序的编译和修改

4.5 清花触摸屏组态画面通讯

4.6 清花集中控制系统的调试

4.7 清花集中控制系统的运行情况

4.8 本章小结

第五章 清花电气系统维护及故障处理办法

5.1 清花电气系统维护保养的意义

5.2 电气设备维修保养规则

5.3 维修维护内容

5.4 清花电气系统故障处理方法

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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