PDF《PLC在染色机温度控制系统中的应用》

1 欧姆龙征文集2007 OMRON PLC在染色机温度控制系统中的应用 An Application of PLC in the Temperature Control System for Dyeing Machine 武汉科技学院 电信学院 罗维平 吴雨川 Luo Weiping Wu Yuchuan 摘要: 对纺织染色行业的PLC温度自动控制系统进行深入的研究.

分析染色机温度控制的原理及温度对染色工艺的影响,介绍以欧 姆龙PLC为核心的染色机温度控制系统,详细描述PLC的硬件组成、软件流程、通讯方式与人机接口以及系统功能实现. 关键词:染色机;

温度;

PLC;

自动控制 Abstract: The paper researches temperature automation system by PLC in textile dyeing industry in-depth. It analyses the principles of temperature controlled and the temperature effecting on dyeing, and presents a temperature control system of dyeing machine based on PLC of OMRON, and describes the constitute of hardware,the flow of software,the interface of man-machine and the functions of system in detail. Key words: dyeing-machine;

temperature;

PLC;

automation 1.引言 随着电子技术的发展,可编程控制器(PLC)由原来简单 的逻辑量控制,逐步具备了计算机控制系统的功能,在现代工 业控制中应用广泛,同时PLC还具有抗干扰性强、可靠性强、 体积小、编程方便、修改容易、网络功能强大等显著优点,可 以与计算机一起组成功能完备的控制系统. 在染色工艺中影响染色的因素主要有浓度、温度、时间、 助剂以及坯布的染前处理,其中温度控制是个很重要而复杂的 控制过程.非自动化的染色机其温度控制完全由手工操作,工 人只能依据温度计读数凭经验作出判断,进行加热与冷却控制, 因此导致主观误差较大,自然色差较大,影响产品质量.如果 能根据不同产品特定的温度曲线自动控制染色过程,将会大幅 减少色差,提高染色效果,达到提高生产效率和经济效益的目 的. 2.染色机温度控制原理 一般,染色温度越高,染色的分散度提高,跑向纤维的动 能加大;

同时因纤维膨化而内部孔隙增大,

20 40

60 80

100 120

140 160

0 20

40 60

80 100 t/min T/ ℃

3 .

5 ℃ / m i n 0.5℃ /min -2℃ /min 图1 温度曲线 也便于染料的吸附扩散,使上染加快.但是,温度过高, 因纤维的空隙过大,反而会使吸附于纤维的染料部分跑向染液, 影响染色.因此,合理控制染色工艺流程中的温度,有助于提 高产品质量.本系统是基于睛纶织物染色温度曲线(如图1所示)而设计的,其温度范围为0~120℃,控制精度为0.5℃.其 自动控制过程包括快速升温、慢速升温、恒温和快速冷却4个连 续过程.系统采用闭环控制,能完成实时跟踪. 染色时,数据指针定位到对应染色品种的数据首地址,分 时取出数据,作为控制系统的给定,实现变温控制. 3.控制系统的硬件组成 在全世界范围内,欧姆龙公司一直是世界五大PLC生产商 之一.欧姆龙PLC在纺织行业中主要使用CS1D/CS1或CJ1系列.由这些PLC组成的欧姆龙网络主要有三层:工业以太网, Controller Link网和DeviceNet现场总线.这三层网络已经被运用 在纺织行业中. 在设计中,我们选择了OMRON公司近年推出的α系列 PLC,该机型为介于大型机与小型机之间的中小型机,最大控 制I/O点数为1184点.在应用中,中央处理器单元(CPU)采用 C200HX-CPU43-E,它自带一个编程口和一个RS232C口,该CPU具有丰富的指令功能,编程十分方便;