一种基于PLC及变频器的印染加湿电气控制系统的制作方法

本发明涉及一种基于plc及变频器的印染加湿电气控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

在纺织印染过程中，连续浸轧印染加工生产线容易造成织物经向缩水率过大，进而使织物形变而影响穿着，对装饰用布的加工也存在同样的缺陷。对缩水率较大的产品，一般在成品前经过预缩机处理。处理过程中先将织物经过一个汽蒸箱进行迅速加湿，再经预缩橡胶毯加上一定热压，使织物产生经向收缩。实践证明，需要预缩的织物获得一定的含水量对预缩效果会产生重要影响。采用汽蒸箱，如果容布量小了，布的加湿效果不明显；容布量大了，会使经向拉伸，效果更不好。有的工厂采用喷嘴直接喷雾，但由于喷雾均匀性不好，容易在布面形成水渍，而且喷雾量大小也不易掌握。

技术实现要素：

本发明提出了一种基于plc及变频器的印染加湿电气控制系统，运用plc，变颇器组成的速度限踪控制器，实现三相异步电动机的无级调速控制，并采用触摸屏作为人机界面，用户可以直接设定湿度值来实现电机的无级调速控制，操作更简单、透明。

本发明所采用的技术方案是：

所述电气控制系统中设有湿度检测装置，只有布速检测装置，触摸屏中的湿度设定值只要根据试样后得到的参考数据加以调节即可。

所述电气控制系统调整设置为序列通讯模式，主要考虑其具有以下独特价值：一是通信的数据比端子容易扩展，可以使用的控制信号数量容易增加，允许更复杂的控制；二是以通信数据替代模拟量输入输出信号时，精度更高，抗干扰能力更强，误差更小；三是在通信方式下，不再需要为每个信号准备信号接口和连线，在控制信号数据量很大时，能够节约成本，而当变频器通过开关量或模拟量控制端子与plc连接时，在plc上还要为这些信号配备相应的开关量、模拟量输入和输出模块，需要增加硬件投资。

本发明的有益效果是：该电气控制系统通过触摸屏实现对织物运行状态的监测和湿度的设定，通过plc、变频器自动调整供液水泵的转速，节省了人力物力，提高了生产的安全性，生产效率得到较大的提高，产品质量得到了较大的改善，提高了产品的市场竞争力，在生产企业中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明的自动控制系统结构图。

图2是本发明的电气控制系统结构图。

图3是本发明的程序结构框图。

图中：1.增压泵；2.液槽；3.过滤器；4.喷盘架；5.喷盘；6.织物；7.回流管；8.预过滤器；9.控制单元；10.电源线；11.电源线；12.信号线；13.接近开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，自动控制系统的总体设计思路是将测速装置安装在定形机、预缩机等印染设备上。控制装置安装在印染设备旁边。

增压泵1抽取液槽2中的液体或水，通过过滤器3输送到喷盘架4上安装的各个喷盘5中。当平幅运行的织物6通过时，液体便以雾状喷射其上。未被喷射到织物上的液体则通过回流管7流回到液槽。通过预过滤器8清除回流液体中的杂质。控制单元9根据布速控制喷液量及其他相关器件，电源线10连接喷盘电机，当其得电时电机运行，使喷盘高速旋转喷出雾状液体。电源线11连接增压泵，当其得电时增压泵运行，信号线12一边与接近开关13相连，另一边向控制单元9输入织物移动速度开关量信号。

如图2，触摸屏用来输入湿度设定值并用于观察机器运行状态数据，主令开关向可编程逻辑控制器(plc)发出指令控制设备的运转，接近开关用于检测织物移动速度，plc根据外部输入信号及内部程序向变频器、喷盘电机、报警器、电磁阀发出动作指令。

控制系统电路的核心器件为触摸屏、可编程控制器、变频器。

总电源开关用于控制整机电路的电源供应；单相断路器1用于控制和保护变频器；变频器一方面受plc程序控制，另一方面用于控制电动机1(水泵)的转速；电动机1的转速受变频器控制，当转速增加时，喷液量增加，当转速减小时，喷液量减少；三相断路器用于控制电动机2(喷盘电机)的电源供应，同时具有保护电动机的作用；交流接触器的通断受plc程序控制，从而控制电动机2的运行或停止；电动机2的工作受plc程序控制，当其工作时，带动喷盘高速旋转，喷出雾状水珠;单相断路器2控制开关电源，plc、触摸屏等的电源供应;小型继电器j1受plc控制，当其得电时，交流接触器工作，电动机2工作；小型继电器j2受plc控制，当其得电时，报警器工作；小型继电器13受plc控制，当其得电时，袖泵工作，油泵控制喷盘架中的滑板，阻止水喷向织物表面，以防止织物过分给液；开关电源提供直流稳压电源，分别送至plc、触摸屏、接近开关；plc内部程序按工作要求进行编写，分别控制变频器、小型继电器1、小型继电器2、小型继电器3，同时它的工作受到触摸屏、接近开关(信号从x0端输入)、印染机电源开关(信号从x1端输入)的控制；触摸屏内部程序按工作要求进行编写，其一方面用于显示当前工作状态，另一方面用于调整plc内部程序中的数据、发布操作指令；电风扇用于电箱散热，使电箱内安装的元器件工作温度不致过高；接近开关用于检测织物的移动速度，plc根据其传送过来的信号调整喷液量；开关k1(主令开关)受印染机电源控制，用于提取开、关机信号。当印染机在工作或停机时，通过k1把信号送至plc，plc再控制相应器件的动作;电源指示灯用于显示控制箱的通电情况。

考虑到对喷雾的湿度要求不是非常精确，以及为了节省设备开发成本，本设备中没有湿度检测装置，只有布速检测装置，触摸屏中的湿度设定值只要根据试样后得到的参考数据加以调节即可。总之，本着以够用、实用、好用的原则进行设计。

如图3，vfnc15-2007p变频器的出厂默认设置为内部电位计，本电气控制系统调整设置为序列通讯模式，主要考虑其具有以下独特价值：一是通信的数据比端子容易扩展，可以使用的控制信号数量容易增加，允许更复杂的控制；二是以通信数据替代模拟量输入输出信号时，精度更高，抗干扰能力更强，误差更小；三是在通信方式下，不再需要为每个信号准备信号接口和连线，在控制信号数据量很大时，能够节约成本，而当变频器通过开关量或模拟量控制端子与plc连接时，在plc上还要为这些信号配备相应的开关量、模拟量输入和输出模块，需要增加硬件投资。

设计程序时，主要考虑到如下几个因素：

1)plc控制程序内的数据若欲与触摸屏相互传送，则其存取地址应与触摸屏上画面所设置的存取地址相对应。

2)把触摸屏开关信号和主令开关输入信号作为控制信号，控制设备的运转。

3)把接近开关输入的脉冲个数转换为机速。

4)湿度设定值、机速与参考值比较，从而控制变频器转速。

5)能准确把频率信号发送给变频器。

技术特征：

技术总结
一种基于PLC及变频器的印染加湿电气控制系统，运用PLC，变颇器组成的速度限踪控制器，实现三相异步电动机的无级调速控制，并采用触摸屏作为人机界面，用户可以直接设定湿度值来实现电机的无级调速控制，操作更简单、透明。该电气控制系统通过触摸屏实现对织物运行状态的监测和湿度的设定，通过PLC、变频器自动调整供液水泵的转速，节省了人力物力，提高了生产的安全性，生产效率得到较大的提高，产品质量得到了较大的改善，提高了产品的市场竞争力，在生产企业中具有广阔的应用前景。

技术研发人员：曹玲
受保护的技术使用者：曹玲
技术研发日：2016.11.23
技术公布日：2018.05.29