6ES7331-7PF11-0AB0参数详细

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系统配置参见表1。

表1全伺服经编机电控系统配置
名称 型号 数量（套） 制造商
触屏式平板电脑 TPC1260 1 研华
PLC主机 DVP-32EH00T 28 台达
PLC DO模块 DVP08HN11T 1 台达
PLCDO模块 DVP08HN11R   1 台达
PLC主机 DVP80EH00T  1 台达
AC伺服马达控制器 750W ASD 56 台达

1 控制部份。系统采用DVP80EH00T+DVP08HN00T+ DVP08HN00T+DVP08HN00R系统集成做为主控制器，进行横移信号的采集，进而再同步发送给各个分控制器（DVP32EH00T），系统分控制器共有28个DVP32EH00T，每组分控制器控制两轴梭节伺服。分控制器与伺服分别通过RS485通讯到上位计算机上，进行监控。

2 驱动部份。系统共有56条梭节，由台达56套ASD-A 750W的伺服进行控制，伺服的动作根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中花型数据进行动作。

3 监控部份。上位监控部份由一台研华触摸式平板电脑TPC-1260，配以软件来完成；同时电脑上还运行织花花型转换程序进行花型数据的转换与下载。

3全伺服经编机机械结构及工作原理

    全伺服经编机主要包括电子送经系统、梭节横移系统、电子提花系3个部份构成。

3.1电子送经系统
电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力的控制，不至于将纱线送断，造成断纱而无法进行织花。该系统主要由3套伺服+PLC来实现其功能。

3.2梭节横移系统
梭节横移系统是由台达PLC，ASD所构成的系统，也是本文主要介绍的部份。框架详见系统框图。

经编机的梭节一般有56条或40条,目前较多的是56条。每条梭节由1个750W的伺服来控制。由于控制轴数太多,故采用分散控制。梭节横移系统主要有两个关键点:1每个梭节横移的速度及精度。经编机的主轴要求转速达到400转,主轴每转一周横移要动作一下,且动作时间只有1/3转的时间内要完成,否则横移失败。

2花型是数据转化。由于织花的花型是由纺织软件生成的。系统需要将纺织生成的相关花型数据转换成PLC能识别的数据,进而进行梭节横移控制。目前系统采用VB编写了一个花型转换软件来完成花型数据的自动转换及数据的下载。

    目前系统采用台达EH系列的PLC作为控制器,利用EH PLC良好的伺服定位功能、丰富的内部数据资源、与台达伺服的无缝通讯功能。使得控制与驱动紧密结合，两者紧密结合，使系统控制的更好。

3.3电子提花系统
电子提花系统主要用来花型的提取，再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现：提花数据是转换及提花的动作控制；执行动作由3146-4096个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢，现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。

    整个系统除了控制、驱动外，还有个良好人机对话。这主要由研华的触摸电脑TPC-1260来完成，电脑上运行软件与织花转换程序。

4 软件功能设计

4.1系统运行监控

整个系统的运行状态监控：伺服的运行状态，PLC、伺服的通讯状态，花型运行的梭节号等等运行状态。

4.2参数设置
完成系统的参数设置：机械参数、运动参数。机械参数主要是主轴参数，用来做横行追踪的；运动参数主要是给PLC定位控制用的（脉冲频率，滤波时间，加减速时间等等）

4.3工艺装针
该功能是实现梭节的初始装针。
4.4故障处理
主要用来进行伺服报警的故障处理及断纱的处理。
4.5盘头控制
主要用来监控电子送经部份的。
4.6用户管理
用来设置相关的操作权限及密码的设定。
4.7帮助
对系统的疑问可以在帮助中查找。

5 结束语
整套系系统统采用性价比较高的台达机电产品提供了整体解决方案。在整个项目的沟通过程中，解决综合问题比较**的显现中达产品在系统整合上的优势。

2.3系统管理层

    操作员工作站、工程师工作站和通讯服务器组成智能分布式系统结构的管理层。管理层通过PROFIBUS网络与5个PCC采制单元相连,各工作站务器分别相当于PROFIBUS网上的一个独立的结点。

    管理层采用多机及双网络方式运行,各工作站及通讯服务器之间还组成一个小的局域以太网,实现数据的传输与共享,互为备用,提高了系统的可靠性;软件平台采用32位多任务、多进程设计,可支持bbbbbbs95/98/NT操作系统软件,配有多种应用软件接口,并支持OEM开发,为用户提供了二次开发平台；硬件平台可采用小型机、微型机或工作站等设备。

    通讯服务器完成与地调、模拟盘、GPS天文时钟接收装置以及电厂已有的几台RTU设备的通信；还通过HUB与该厂的MIS网相连,实时监控系统与管理信息系统结合在一起,实现了实时信息的管理。

    若用户具备与Internet连接的条件,管理层还可以提供PVI浏览器方案,实现远方读取数据。

    2.4系统控制层

    PROFIBUS网上的各采制单元组成智能分布式系统结构的控制层。控制层按照机组或线路等监控对象的不同分别组屏,可以使各单元组合置于过程对象附近,减少电缆投资。各监控单元分别完成相应监控对象的模拟量、数字量采集以及数字量的输出控制。模拟量采集采用交流采样。

    系统具有可扩充的模块化结构,电源、CPU、网络板、I/O板、模拟量输入板、通讯板等都是独立的模板以总线方式连接在底板上,它取代了标准的框架装配的局限性,可在标准的DIN轨道上任意拆装、组合。

    每个单元都有一电源模块。系统电源是系统可靠性与完整性的**保证,PCC的输入电压有AC、DC两种,可实现交/直流切换。

    系统配有当地调试通信口,便于对不同的数据采集与控制设备进行跟踪与调试,方便了参数设置及运行监视的维护。带电插拔采集板件使得现场维护变得简单方便。

    在软件支撑环境方面,PCC采用高级语言编程,为用户提供透明的服务接口,同时,也支持直流采样,使得功能实现、系统增容都十分方便灵活。

    操作系统为实时多任务系统,在操作系统中一个任务的循环周期可根据任务的**级确定。操作系统主要分三层：

    (1)操作系统核。

    (2)PCC软件包。包括：系统管理、系统任务、功能库、一般任务、高速级、通讯软件。

    (3)应用程序。包括：循环任务、非循环任务。操作系统为保系统的高可靠提供了监视和安全的功能,包括:模块、系统结构、栈溢出、I/O、循环周期检测、硬件看门狗等。

    由于PCC的CPU采用68000+RISC的32位微处理器,具有较强的运算处理能力,可使大量运算、控制功能、保护功能分散在各智能单元,大大提高了站内通信网的利用率,使整个系统效率达到较高。另外,系统软硬件方面良好的自诊断功能,可把故障范围减至较小。

    2.5现场层

    智能分布式系统结构的外围层为现场层,包括采集层使用的传感器、二次控制回路等。

    现场层根据现场总线网络传输速率快(≥500kbps),软硬件实现简单的特点,可以用CANBUS

    (或RS485)来连接厂内的其他自动化装置如保护单元、故障录波、无功补偿设备等的主干网,并通过现场总线网络连接到采集层,与上一层进行必要的数据通讯。

    2.6网络通信

    采用的PROFIBUS(ProcessFieldBus)网络是一种高速数据链路,是具有标准通讯能力的开放式现场总线,用于PCC与PCC之间,或与其它接到本网络上的智能设备(如显示单元、上位机等)间传送数据和系统状态。PROFIBUS网络作为传输速度较快的现场工业总线(500kbit/s～10Mbit/s),物理连接方式简单,既可以用双芯屏蔽通讯电缆,也可以用光纤等；多主多从的“PeerToPeer”方式,采用TokenRing结构,网上较多可连入多达128个结点,较大传输距离达4800m；与第三方系统通讯方便,兼容性能；可任意的增加和删除网络结点,而对其他结点和整个网络没有影响,可靠性高。PROFIBUS网络协议符合德国国家标准DIN19245。

    系统的CPU模块、**的网络模块和通讯模块(本系统未使用)提供了多种标准通信接口(TTY,RS422,RS232,RS485等),使得CPU的局部I/O总线扩展、远程扩展I/O(通过RS485电缆)以及CPU间的现场总线组网非常灵活,从而方便地实现系统纵向或横向集成。

    3.系统改造后效果

    应用PCC实现的电厂机组设备改造,充分发挥了可编程编辑控制器(PLC)的标准控制功能和工业计算机的分时多任务操作系统的集成优势,不仅方便地实现了各机组、厂变、出线及同期控制单元的开关量和模拟量的采集,而且其双网络结构的管理层、具有大型机分析运算能力的PCC模块组成的控制层均为实现发电机有功调节、同期控制、强行励磁、备自投等回路的自动控制提供了可靠的保,从而使该电厂的自动化管理水平登上一个新的台阶,为建立全厂信息监控和管理系统打下良好的基础,为电厂节能增效、提高供电质量开辟了更广阔的空间。

    4.结束语

    总之,开放式系统平台是当今电力系统自动化发展的方向。现代的PCC与微机的发展相互渗透,它已是一种可提供诸多功能、成熟的用户应用控制系统,而不是一种简单的逻辑控制器,它已被开发出更多的接口与其它控制设备进行通信,生成报告,多任务调度,可诊断自身故障及机器故障。基于现场总线的智能分布式的新型控制思想,基于标准化的开放性和兼容性,通用性和高度专业化的融合,这些优势使PCC可以实现电厂的各种运行、分析与控制功能,能够满足当今的电厂实现生产、管理自动化的需要,而且具有很高的性能价格比。PCC应用为电厂全面提高管理水平和经济效益提供了广阔的前景,是一种值得推广的可行性方案。

 单体是生产聚不可缺少的原料,目前,大部分企业是利用电石法来制备单体。在制备单体过程中,精馏是至关重要的过程,它的传热、传质过程是非常复杂的,精馏塔的负荷经常由于生产的要求而改变,造成精馏系统压力波动较大,操作难度较大,单体的纯度容易**标,严重影响大批树脂的质量。针对以上的问题,同时为了配合扩产技改项目的实施,我公司采用了浙大中控JX-300XDCS控制系统和相应的控制方案,并于2003年5月投入运行,取得了很好的效果。

    1工艺流程

    粗经压缩机先进入全凝器,借用工业水进行冷却,使粗冷凝液化。液体借位差进入水分离器,再借密度连续分层,进入低沸塔。全凝器中未冷凝气体进入尾气冷凝器,作为回流液返回低沸塔**部。低沸塔底部的加热釜借转化器循环热水进行加热,以将沿塔板下流的液相中低沸物蒸出。气相沿塔板向**动与塔板上液相进行热量和质量的交换,最后经塔**冷凝器以-10℃冷冻盐水将其冷却作为塔**回流液,不冷凝气体亦由塔**经全凝器通入尾气处理,低沸塔底除去低沸物的借助位差经过中间槽进入高沸塔,经过高沸塔的加热,把沸点低的组分蒸馏出来,经成品冷凝器进行冷凝进入单体贮槽中,高沸物由塔底的两位阀排出。

    2 系统构成和控制方案实施

    2.1系统构成

    精馏DCS控制系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件配置中,根据实际情况,配置了2个操作站,1个控制站。操作站选用了研华P4工控机,通过Scne过程控制网和控制站进行通讯。控制站内由电源、主控卡、数据转发卡以及输入输出卡等硬件构成。此外还配置了打印机1台、UPS不间断电源1个。

    软件配置中,JX-300X系统包括软件和组态软件两部分,其组态软件包括基本组态软件（SCKey）、流程图制作软件（SCDraw）、报表制作软件（SCbbbb）、编程语言（SCLang）等。在组态软件上很容易实现各种画面的编辑和复杂控制的构造。软件主要用于操作人员进行操作和历史查询等。

    2.2控制方案的实施

    精馏过程的特点是各物理量存在着很大的关联性,而且进入精馏系统的粗组分、流量、温度等的变化对塔的控制影响也很大。针对这种情况,通过建立多变量解耦控制系统,把相关的变量作为前馈信号引入,来扰动、关联和滞后。根据上面情况,精馏塔控制可分为低沸塔、高沸塔的控制两部分。低沸塔控制由尾排压力控制（PIRC-103）、过料控制（LIRC101）、低沸釜加热温度控制（TIRC102）和低沸塔回流控制（TIRC101）四个回路和低塔温差、压力等检测点组成。高沸塔控制检测由高沸塔液位控制（LIRC201）、高沸塔回流控制（TIRC201）、成品压力控制（PIRC201）三个回路与高塔精馏段和提馏段温差、压力等检测点组成。对于PIRC-103、TIRC102、TIRC101、TIRC201、PIRC201都是由单回路组成。

    现具体分析低沸塔的过料控制（LIRC101）和高沸塔的液位控制（LIRC201）,这也是精馏控制较关键的部分。2.2.1低沸塔的过料控制

    粗进入低沸塔中,它的组分、流量、温度根据工况随时在改变,这些变化可通过低沸塔温差（TDE101）、低沸塔底的液位和低沸釜阀门开度反映出来,通过分析这些变量之间的趋势和逻辑关系,该控制方案把液位作为控制对象,把温差和加热阀开度看成干扰量,作为前馈加入该控制回路中,既克服了干扰又提高了系统的精度。

    2.2.2高沸塔的液位控制

    除去低沸物的借助位差经过中间槽进入高沸塔,由于中间槽体积很小,没有起到缓冲的作用,也就没有把低沸塔和高沸塔之间的关联解除,对高沸塔控制影响很大。为了克服这个问题,同时保证高沸物在质量指标之内,通过分析各变量,设计了多变量补偿控制系统。具体的方案如下。

    （1）低沸塔过料阀开度、高沸塔回流阀开度、高沸塔液位阀开度以及高沸釜温度对高沸塔液位控制回路的补偿:当上面几个变量发生变化时,高沸塔液位也相应变化。因此把上面各变量按一定补偿系数引入高沸塔液位控制回路中,作用高沸塔液位控制阀。

    （2）高沸塔压差和高沸塔提馏段温差对高沸塔液位控制回路的补偿:高沸塔压差和高沸塔提馏段温差不是任何时候都起补偿作用的,根据理论分析和操作经验,先设置一个设定值,由测量的实际值和设定值进行比较来决定是否应该引入补偿。当实际值大于设定值时,补偿则起作用,把它们相应的补偿系数引入高沸塔液位控制回路,否则,不起补偿作用。

    通过不断的摸索和分析,各变量对高沸塔液位补偿系数分别为:LIC201BCIC-1,0.24;LIC201BC-2,0.1;LIC201BC-3,0.7;LIC201BC-4,0.1;LIC201BC-5,0.15;LIC201BC-6,0.1。

    3 管理功能

    该系统还具有显示、历史数据查询、报警、记忆、打印等功能,特别指出的是:该系统通过信息管理网和公司的ERP系统连接起来,把关键的数据及时地传送到决策层,决策层根据市场情况,及时反馈到生产中,构成了管控一体化。

    4 结语

    该系统投运半年以来,与老系统相比,生产很稳定,产品质量、产量有了明显的提高,节约了能源,降,提高了劳动生产率。