摘要：利用觸摸屏、PLC等自動控制系統(tǒng)技術平臺，根據生產工藝操作流程，開發(fā)出新一代自控系統(tǒng)，對進口電氣控制設備進行改造，滿足現(xiàn)代工業(yè)生產的需要。

一、概述：
NOEGR1400/2型大卷裝液壓傳動染色機由葡萄牙諾菲爾公司所制造，單臺價值一百多萬元；適用于小批量、多品種平幅織物在常溫常壓下平幅退煮漂、浸染、漂洗、放樣、剝色等生產工藝。是規(guī)模以上紡織印染企業(yè)不可或缺的技術裝備.國內多家印染企業(yè)擁有該機型;此機的核心技術是在較大容布量（800---6000米）的情況下保證卷繞輥在運轉過程中保持線速度、布面張力的恒定。電氣自動控制電腦部分原采用意大利Termoelectronica公司產的Z8單片機專用控制器(目前制造廠家已不再生產)；集控制、顯示、參數設置于一身；國內不易采購。

二、改造理由：
隨著使用年限的增加，印染車間里潮濕的生產環(huán)境,使得主控制電腦出現(xiàn)接插件老化、接觸不良和線路板被腐蝕嚴重及參數易丟失、死機的現(xiàn)象。易造成控制動作失常，信號失真,影響到速度、張力控制器件的正常工作（或造成損壞）；另一方面,原設計中同步閉環(huán)速度反饋傳感器的機械連接部件(機械密封)，由于與染液接觸，軸心度易磨損，存在極易損壞(甚至造成傳感器的損壞)的缺陷,進而影響到線速度、張力的穩(wěn)定性；造成色布前后色差等。以及要求輸入參數多,操作步驟繁瑣.設備維修量較大,電腦備件國內無處購買，影響生產進度。較難滿足現(xiàn)代工業(yè)生產的需要。
針對上述種種不利因素，我們提出了相應的改造方案，使用比較先進的技術平臺-----通用型可編程序邏輯控制器（PLC）系列及人機界面（觸摸屏）產品替換原有的Z8單片機專用控制電腦。

三、系統(tǒng)構成：
此設備液壓傳動部分(液壓部件為德國產”博世”牌) 設計較為先進,在國內大卷裝染色機同類產品中處領先地位且基本完好，因此改進原則是不需對液壓傳動主控回路做出改進,只對原電氣電腦自動控制部分進行改造。繼續(xù)使用原機原有的電器配件，重新設計制圖,按卷染工藝特點編制相應的應用程序。選用通用PLC、觸摸屏系列系統(tǒng)地完成此設備人機對話和自動控制的替換。

控制指令由系統(tǒng)觸摸屏集中操作，系統(tǒng)通過操作員指令輸出控制信號，并根據閉環(huán)采集的數據，計算出速度、張力所需值，控制液壓閥的流量，帶動液壓馬達的轉動，實現(xiàn)在恒張力下A、B卷繞輥的線速度恒定。完成織物在浸染缸內多道轉移浸染的染色等工藝。
在核心應用程序的設計中，以卷繞輥線速度為“主”控制變量,以張力為“從”控制變量，兩者交替控制，在每種控制中又采用在線規(guī)則自調整的PID控制功能。從而從根本上解決了整個系統(tǒng)的“恒線速度”、“恒張力”的問題，在極大程度上提高了系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性。并省去同步閉環(huán)速度反饋傳感器,閉環(huán)反饋作用由應用程序根據采集的數據計算來實現(xiàn)。
程序框圖如下:

四、主要技術特點：
所需應用程序根據工藝操作要求經在線調試修改完善，已使得機器的線速度、張力恒定性好，使得機器自動化程度提高，性能穩(wěn)定可靠，功能增強，操作簡便直觀，降低了勞動強度，大大提高了生產效率。
   1、適用于液壓、交流變頻、直流電機三種傳動方式的應用。
2、減少操作步驟,無需輸入參數,能使操作人員較快熟悉并熟練操作機器。
3、可實時按工藝要求改進或增加實用功能，備件易購。
4、卷繞輥卷徑動態(tài)變動,而卷繞主輔輥線速度,布面張力恒定。
5、系統(tǒng)集成度高，電氣結構簡單直觀易查。降低了故障發(fā)生率。

五、主要功能：
1、全中文觸摸人機界面，且操作簡便，視窗友好直觀。
2、機器手動、自動狀態(tài)選擇。
3、單鍵控制換向選擇。
4、A、B輥卷繞量通過卷繞輥上的傳感器實時采集, 實時顯示。
5、手動/自動換向功能。
6、速度設置范圍0---150米。
7、“擺”功能---作用于A、B輥織物轉移末尾階段，使用于工藝準備階段。
8、織物總轉移道數實時記錄顯示功能。
9、染槽間接、直接雙恒溫控制系統(tǒng)。
10、快、慢速進料選擇。
11、加料量多少選擇。
12、染槽內液位指示。
13、A、B輥卷繞量清零功能。
14、卷繞輥上的初始引布用量為5米。
15、采樣功能，根據A、B輥采樣點的設置，自動停車采樣。
16、“道數記置”功能---作用于每道工藝A、B輥織物轉移所需道數設置值結束時，自動進入“擺”狀態(tài)。
17、每道運轉時間實時顯示,方便染色時間的確定。
18、給定速度、實際速度無需切換實時顯示。
19、實時日期時鐘顯示功能。
20、功能控制鈕統(tǒng)一集中于觸摸屏之上，方便操作。

六、方案應用經濟評價：
安徽華皖碳纖維(集團)有限公司1996年購置該機型4臺.在染色生產中經常發(fā)生電腦故障,對染色工藝的順利完成影響很大.經統(tǒng)計，年維修費和產品降等損失費用在5萬元左右.2003年改造后電腦故障率為零。產量質量效益提高顯著,改造效果得到好評。
實踐證明，觸摸屏、PLC控制系統(tǒng)經過兩年來的使用，軟硬件工作穩(wěn)定,整機運行穩(wěn)定可靠，實施的改造方案非常成功；生產質量穩(wěn)定，產量增加，勞動強度和生產成本明顯降低,經濟效益顯著；觸摸屏、PLC控制系統(tǒng)性能優(yōu)良等特點使它在工業(yè)電氣自動化方面有著廣闊的應用天地。

七、技術推廣：
   自從工業(yè)發(fā)達國家相繼研制出PLC后;以及微機技術的普遍應用,使PLC的功能不斷增強,應用日益廣泛。是現(xiàn)代控制技術的一次飛躍，具有性能穩(wěn)定、通用性好、體積小、功能強、使用方便、易改變控制過程及節(jié)能等特點；并在與信息技術的結合上，在系統(tǒng)監(jiān)控和管理上，越來越被應用到現(xiàn)代工業(yè)自動控制系統(tǒng)中，是當今生產企業(yè)自控技術升級與更新的一個必然的發(fā)展方向。<br