环吹装置风量自动控制系统

一、概述

近年来，高棉价导致了下游纺织服装企业不得不寻求以化纤代替棉花，涤纶短纤维的生产线市场快速发展。环吹装置风量自动控制系统主要用于前纺段纺丝生产线上，对冷却后的纺丝质量起到极其重要的作用。本系统在硬件上选用了国际、国内先进的、高可靠性的检测仪表、可编程控制器(PLC)及计算机网络设备，同时在软件上充分使用先进的计算机技术、PLC技术及网络通讯等技术，并且整个系统通过硬件设备和软件功能的有机结合，使其既稳定可靠、功能完善且人机界面友善良好，是一套在硬件上和软件上均属先进、可靠的监控系统。

二、控制方案

1、控制方式

环吹装置风量自动控制PLC系统采用PROFIBUS DP总线式控制方式，分为一个主站，4个远程I/O站的一主四从式控制方式。

运行人员通过在现场触摸屏上几可以对系统内的仪表及设备进行监视和控制。

2、控制水平

环吹装置风量自动控制系统根据生产线的情况由多个个工位组成，通过总风管变频风机进行风道恒压控制，使风道工作压力保持在1800Pa的工作状态下，通过各个支风管进风调节阀通过PID调节来调节每个环吹工位的进风量。每个工位均可独立投入或切除，对其他工位基本不造成干扰。

环吹装置风量自动控制PLC系统采用SUPNO-VA 300系列的CPU。在正常情况下，运行人员可以在现场操作员站（触摸屏HMl）对现场设备进行操作。在异常或事故情况下，通过报警器对现场人员进行报警。

在现场操作员站（触摸屏HMI）可对整个系统的参数进行修改，并且修改过程中不会影响系统的稳定运行。

3、控制回路

1)进风控制系统

测量原理：气体流过管道，当它流经管道内的节流件时，流速将在文丘里管喉颈处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在文丘里管喉颈前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。通过压力变送器中4-20mA信号送入PLC和电动执行器、风门组成一个控制回路经过PID调节风门开度确保在进风支风管出口风压恒定，从而满足工艺要求。

2)回风控制系统：   

采用静压检测方式，主要是取支管静压，设定出风静压压力，以此为依据调节电动阀开度。

全套控制软件包将充分体现风量控制系统的技术特点，不仅能实现系统的实时控制、优化操作，而且能完全保证装置的长期、稳定、安全运行。

三、主要设备

1、CPU

采用上海自仪的SUPNOVA PLC，技术先进，使用方便，功能齐全，具有高可用性的通讯，为用户提供了一种新型的通讯类型?CPU带有以太网和DP主站、MPI接口。

2、文丘里管道

风量检测方式选择经典文丘里管道，通过成熟的文丘里管道检测技术，可以测算出管道中流体所产生的差压，并且通过国家标准计算公式推算出管道中流体的实际流量。

3、差压变送器   

采用上海自仪生产的微差压变送器(0～2KPa、100～100Pa)，此差压变送器专门为环吹风量控制系统设计，其稳定性及可靠性通过多方实验验证。配合PLC控制系统，能很好的满足用户的测量及控制精度要求。

4、风阀及执行器

风阀采用对外无泄漏密闭式蝶阀，连接方式为法兰连接，在正常运行中管道内气体不会向外泄露。执行器与风阀相配套，选用进口执行机构，可接受PLC发出的控制信号并带动阀门进行调节，对于信号的执行，精度高，误差小．

5、触摸屏

上位机( HMI)选用了西门子触摸屏，采用PROFIBUS DP方式与CPU进行数据通讯，操作简便、直观，能很好的响应CPU所采集及处理后的数据。用户可通过触摸屏( HMI)对现场设备、仪表的运行、控制、报警等参数进行设置或修改，以满足各种实际生产需要。并且上位机系统可以针对不同级别的操作人员进行判断，并不同程度的开放管理功能界面。用户也可以自定义操作员级别及口令，以达到安全生产、管理的功能。   

经过现场的调试、使用，并且根据用户反应，这套风量控制系统能很好的满足现场的生产需求，得到了用户的肯定。