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干燥烘干机组进出阀PLC控制系统的设计与实现
发布时间：2013-10-04 08:31 来源：未知
涤纶切片颗粒从切粒机组出来后，需由水或气输送到包装装置进行打包。如果用水输送，则要在切�；楹桶白爸弥湓黾佑谠锘�，烘干切片颗粒。干燥烘干机组由其厂家配置可编程序控制器进行控制；包装装置由另一种可编程序控制器进行控制；切�；橛杉⒖刂葡低辰锌刂啤Ｋ杓频目刂葡低呈亲沤饩龈稍锖娓苫榻龇У募嗫匚侍獾�。从工艺要求角度讲，来自切�；榈拇衅肽囊惶ǜ稍锖娓苫�，烘干后的切片再进入后续哪一条包装线，要视干燥烘干机组和包装装置的整个工况而定；经干燥烘干机组分离的输送水进入哪一个水箱继续循环，要视切粒机组的工况而定。为了解决这个问题，并考虑到监控任务要在远离干燥烘干机组的包装装置控制室完成，笔者采用在包装装置原有西门子可编程序控制系统中嵌入硬件和软件的办法予以解决，同时强调设计原则中性能价格比的因素，起到了节省费用、节省时间、提高效率、运行可靠的效果。
1、工艺简介及主要控制要求
干燥烘干机组及其进出阀门与包装线和切粒机组的工艺如图1所示。由4台切粒机送来的带水切片先通过阀门XV1001~1004、XV2001～XV2004进入6台干燥烘干机（1#~4#为常用、5#～6#为各用）进行烘干，已干燥的切片再通过阀门XV3001-XV3006进入4条包装线打包，输送水则通过阀门XV1005/1006、XV2005/2006经中间水箱继续循环。
干燥烘干机组的控制由可编程控制器欧姆龙C200H独立完成；包装装置的控制由可编程控制器西门子S5 -115U独立完成；切�；榈目刂朴杉⒖刂葡低郴裟嵛ざ鸗DCS-3000独立完成。阀门组控制系统的任务就是根据C200H各干燥烘干机状态信号、s5-115U送来的各包装线工况、TDCS-3000送来的切粒机组及水循环系统工况，决定阀门组（18只阀门）的开或关，并且通过模拟仪表盘显示工况。下面对几个重要的阀门动作要求进行具体说明。
(1)启用备用干燥烘干机。如需要5#机替代1#机时，当5#机启动8s后，阀门组控制系统根据C200H送来的启动成功信号，命令XV1001关闭、XV1002和XV1005打开。8s后，若各阀门的位置传感器检测到阀门已经正确动作，则阀门组控制系统通知C200H停用1#机，否则向C200H发阀门切换失败通知。
(2)重新启用正常干燥烘干机。当r机将工作还给l一机时，阀门组控制系统要根据收到C200H发来的1#机已正常运行的状态信号，命令XV1001打开、XV1002和XV1005关闭。8s后，若各阀门已经正确动作，则阀门组控制系统通知C200H停用5N机，否则向C200H发阀门切换失败通知，回切中止。
(3)输送水回路对阀门的要求。中间水箱是输送水封闭回路的一个环节，回路的负荷情况决定了XY1005/1006、XV2005/2006的开或关。如1#水箱的水循坏回路暂时不能使用，替代1#机运行的5#机的水就不能经XV1005进入l#水箱，而只能通过XV1006进入3#水箱。并由阀门组控制系统提高3。泵转速的给定值。
(4)包装线对阀门的要求。1-~4-包装装置对阀门的要求比较简单，如当5N机替代l#机时，阀门组控制系统打开XV3005，再根据1*-2#包装装置的工况打开XV3001或XV3002。
2、控制系统实现中的注意要点及其解决办法
(1)由于厂家提出节省资金和时间、尽量减少对生产连续性的影响等要求，同时考虑到监控任务要在包装装置监控室完成，所以对硬件（输入输出卡）和软件（应用程序）都采用嵌入的方法。这里所谓嵌入，指的是在包装装置原有西门子可编程序控制器系统中增加进新的硬件和软件，同时保持原系统硬件／软件的结构，不降低原系统硬件／软件的可靠性等。增加输入输出卡时，要注意地址的分配，西门子s5系列的输入输出点，有时可能占用两个地址号。增加新的应用程序，要注意不要打乱原有程序，新旧程序共同组成合理的结构。将新程序作为独立程序块，把原有程序分成若干个独立的程序块，在程序的起始处放置主程序，采用在主程序中调用子程序的办法执行包括新程序在内的所有程序块。
(2)XV1001的打开应由两个并行的条件独立决定，两个条件不会同时满足。条件l是“l”机正常运行及5#机未替代1#机”，条件2是“运行中的5#机准备切换回1#机”，如图2所示。显然条件1和条件2中有矛盾的地方，即条件l中5#机停止，而条件2中5-机运行。因此必须在应用程序中记忆下1#机向5#机切换的历史事实，作为区分是条件1还是条件2满足的依据。
(3)中间水箱的液位由传感器连续测量得模拟信号，原汁划在S5 -115U中用一块新购的模拟量插卡。但为了节省资金，仍采用开关量插}备件，中间用闲置的专用电子线路板完成模拟量／开关量转换，并由该电子线路将开关式的液位信号分送S5-115U和变频器。由于中间水箱和水泵相比，有较大的容量惯性，所以变频器完全可以根据位式液位信号调节泵速。
3、实施效果
整个方案从设计到实现，体现两大特点：经济实用和软硬件的嵌入。没有让厂家新购任何设备，全部采用备件和其它改造后闲置的设备，一些从经济角度考虑的替代方案也受到厂家欢迎，使用效果证明整个设计方案是合理的。系统交付并长期使用后运行可靠。
