目前國產染整前處理設備的電氣控制系統,雖然已經大量采用了PLC、變頻器、觸摸顯示屏等數字控制設備和人機接口界面,但其功能僅局限于多單元傳動的同步控制。許多系統還在普遍使用模擬的同步控制器作為PLC的輔助控制單元。而國外同類設備則已經將FCS系統全面運用于染色、皂洗、煮漂等聯合生產線中,電氣控制系統不僅包含了同步控制,張力自動控制,溫度、流量、化學品的自動控制,車間生產工藝管理,而且將各個現場控制要素以現場總線構成一個有機的整體。FCS技術的發展,為我們改變國產設備自動控制的落后面貌, 提供實用、可靠和全面的技術平臺。雖然FCS的核心是現場總線技術的運用,但FCS 更重要的是一種全新控制系統理念,它結合了計算機、通訊、分布式、信息技術、智能儀表、傳動控制等各個方面的成果,成為當今工業控制系統的發展趨勢。
無錫邦正自動化技術有限公司近年來分別就顯色皂洗機、退煮漂聯合機、絲光機、熱風打底機等設備采用現場總線技術組成了不同的系統,證明該系統運行可靠、技術先進,無論從設計理念、技術的先進性和運行以后電氣性能指標等方面并不比進口設備遜色。
新型染整設備FCS系統分兩層網絡: 第1層是TCP/IP以太網結構,工業控制機與PLC通訊,采用ICP/IP協議,工藝參數的設定,生產流程的監控以及配方管理等工作均由工業控制機完成。由于PLC與變頻器之間又通過第2層的FIPIO協議鏈接,因此變頻器的參數設定、變頻器工作狀態的顯示也可在上位機上完成。
FIPIO通訊是施耐德公司自有的通訊協議,通訊速率為1Mpis, 最長通訊距離可達15KM, 接線方便,最多可掛64個接點。PLC選擇施耐德公司Premium系列, 該款PLC具有運算速度快、內存容量大、功能強大、可擴充性能佳等特點。變頻器采用施耐德公司ATV58系列, 可適用于印染廠等環境比較惡劣的場合。由于均采用了同一家公司的產品,通訊協議相同,配置完成后變頻器內的內部地址可看成是PLC內部地址使用,因此變頻器的工作狀態通過PLC可以一目了然。
在染整生產線中傳動單元比較多,退煮漂聯合機多達40多個單元,皂洗機也有20多個傳動單元, 應用好同步控制技術,對提高整機性能非常有益。在本系統中,由于采用現場總線技術,通訊速率很高,這就為真正實現數字控制提供了平臺。在實際使用中,角度傳感器的輸出接入變頻器,每一個角度傳感器的狀態均能過變頻器與PLC之間的通訊讀得,PLC就設定速度信號與角度傳感器的角度信號進行運算,得出每臺變頻器的實際運行頻率,再通過通訊傳送給變頻器。由于通訊速度、PLC的運算速度都很快,整個過程在瞬間就能完成,因此同步效果比較好,實際使用的效果亦比較滿意。
在本系統中有十幾個水洗箱,一個還原蒸箱的溫度需控制,溫度控制亦由PLC完成,集成度較高。為了保證織物在還原蒸箱內的反應過程所需的濕度、溫度并且不結露,在控制系統中就還原蒸箱的控制經過了特殊處理,使得進入蒸箱內的蒸汽的溫度、濕度、流量均受控。
在資源價格越來越高,排污要求越來越嚴格的情況下,非常有必要對水、化學品流量進行自動控制,因此本系統對水流量、化學品均可進行自動控制。水流量與門幅、布料克重、布料品質、車速有關, 本系統可自動進行運算并控制水流量。化學品的控制包括PH值控制、氧化劑控制等。
在本系統中,上位機與PLC 之間采用以太網通訊,所有的參數均可在計算機上實時顯示。為減少工藝人員的工作量,上位機內預備了100個配方,調換不同的品種,工藝人員只要調用不同的工藝號就能快速實現。同時,在本系統中預留了與車間管理網絡的以太網接口,只需直接接入網絡就可以將系統中已經建立的數據文件送達管理層級或直接受生產指令信息。