关于纺织设备电气控制系统, 它的核心是PLC, 也就是可编程逻辑控制器。这个系统通过变频器来驱动主电机, 让传感器去采集工艺参数, 再由继电器执行保护逻辑动作。
这几样东西组合在一起, 构成了一种集感知、决策和执行为一身的闭环控制架构。如果想要设计一套完整的纺织设备电气控制系统，就必须围绕主传动、辅助传动、安全保护和数据通信这四个方面来展开工作。
系统核心组成
纺织设备的电气控制系统的硬件部分主要是由下面这些模块组成的。
PLC主控单元是用来干什么的呢, 它的主要任务是负责逻辑运算, 还有定时计数以及通信管理。那么在常见选型的时候, 我们通常会选用西门子S7-1200系列或者西门子S7-1500系列, 也会选用三菱Q系列。
在进行选择的时候, 需要注意的一个要点是, 一定要根据具体的I/O点数多少, 以及所使用的通信协议是什么来进行匹配。
变频器与伺服驱动: 在主传动环节, 大家普遍是使用那个矢量控制的变频器来着。而在那些对精度要求比较高的牵伸、卷绕等地方呢, 则是使用了伺服驱动器。这样做, 主要是为了能够更好地实现对于转速以及扭矩的精确调节。
传感器与检测元件, 像测速编码器这些, 还有张力传感器, 温度探头, 光电开关等等, 都在里面。它们用来对纱线速度这种工艺参数进行实时采集, 也拿来采集张力, 也把电机温度这类数据给收集起来。
继电器与接触器组这一部分, 需要承担主回路通断的功能, 还要负责过载保护, 并且要执行急停回路里的动作任务, 在选用的时候, 必须按照额定电流以及分断能力来进行选型。
HMI人机界面这个部分, 是指操作人员借助于触摸屏幕这一种手段来进行设定工艺参数这一动作, 同时也可以用来查看运行状态和报警信息这些内容。
控制原理与信号流转
在系统成功启动以后, 传感器会把那个现场的信号给输送到PLC的I/O模块里去, 这个现场信号, 是模拟量或者是数字量这样的, 然后, PLC就会按照那个预先设置好的梯形图程序, 或者说是结构化文本的程序来做一些逻辑上的判断, 最后会输出一个控制信号, 用这个控制信号去驱动那个变频器, 好让变频器的频率发生改变, 同时也能够控制那个继电器把电路的状态给切换掉。
HMI这个界面会往下传工艺的具体的参数, 然后下面的PLC就读取这些参数, 并且用来计算一个目标转速是多少度, 接着变频器会根据闭环反馈的这种信息去调节那个实际转出来的转速, 同时还有传感器会回传偏差信号回来给PLC, 让PLC对输出的内容进行修正, 这样就会形成一个PID闭环控制的过程。
接线规范要点
主回路电缆需要与信号线分开来放置, 要把它们分在两个槽里, 这两个东西之间的距离不能少于三十厘米, 这样做的目的就是为了避免变频器产生的高频谐波对弱电信号造成干扰。
在变频器的输出端, 禁止安装电容器或者电抗器, 但是, 如果厂家明确说允许的话, 那就除外。另外呢, 对于电机端子接线这件事儿, 需要做防氧化处理。
急停回路的硬接线是并联设计的, 它不依赖PLC程序来工作, 这样就可以确保在断电的状态下, 仍能触发动作。
所有的模拟量信号线都去使用屏蔽双绞线, 同时把屏蔽层做单端接地处理, 而那个接地点具体设置在控制柜侧。
常见故障与排查路径
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