西门子6ES7223-1PH22-0XA8物优价廉
1、引言
不织造布与一般的机织布或者针织布不一样，不织造布是一种经加固的定向排列或杂乱排列的纤维网。不织造布的工业生产的方法有很多种，例如纺粘法、干法、熔喷法等。不同的生产方法主要是对纤维的铺网和纤维的加固方法不同，从而生产的不织造布品种也就各异。本文所介绍的纺粘法不织造布生产线采用聚合物切片为原料。经熔融纺丝、拉伸成网和粘合而制成不织造布，纺粘法不织造布生产的设备流程为：
聚合物切片→螺杆挤压机→熔体过滤→计量泵→喷丝板→侧吹风→摆丝装置→气流牵伸→成网机→压布辊→热轧机→切边卷绕机。
生产线的主要技术特征为：
非织造布幅宽为2500mm;
纺丝部位为24位;
热轧机速度为6～60m/min;
成网输送速度为10～125m/min。
2、生产线组成及电气传动
纺粘法不织造布生产线由以下10种机台组成。
（1）螺杆挤压机
主要作用是输送、熔融和混炼高分子聚合物，并使熔体在一定的温度、压力下连续挤出。螺杆挤压机的规格主要用螺杆直径标称，不同直径螺杆对高聚物的熔融能力不同。其驱动功率也不一样，本机螺杆直径为Φ150mm,选用110kW交流异步电动机传动。变频高速。
（2）纺丝泵
纺丝泵又称计量泵，主要是对熔体增压并定量的由喷丝板喷咀喷出。本机共24台纺丝泵，每台纺丝泵均由一台永磁同步电动机和变频器（1～1.5kW）传动，采用变频调速。选用泵类专用变频器或v/f控制通用变频器均可。
（3）侧吹风
主要是对喷丝板喷出的丝束进行冷却。
侧吹风风机由交流异步电动机（12kW）传动，变频调速，选用风机专用变频器或v/f控制通用变频器均可。
（4）摆丝装置
主要是使丝束经分丝后由一对摆丝辊的往复摆动，使丝束交叉铺放在成网帘上形成纤维网。
摆丝装置的主传动为交流异步电动机（2.2kW）变频调速，摆丝装置负载虽轻，往复变化，应选用无速度传感器的矢量控制变频器。
（5）气流牵伸
主要是对丝束进行气流牵伸，气流牵伸需要控制风压稳定。
气流牵伸风机由一台交流异步电动机传动，变频调速，通过PID调节器控制风压。
另设有网下吸风装置配合气流牵伸完成对丝束的牵伸。网下吸风装置设有2台风机，分别由2台变频器供电，变频调速。
（6）成网机
主要是将丝束制成纤网。
成网机由交流异步电动机传动（7.5kW）,变频器调速。
（7）压布辊
主要是对网状丝加压，有利于下道工序（热轧机）加工。
压布机由45kW交流异步电动传动、变频调速，压布辊属恒转矩员载。调速范围较大，宜选用无速度传感器矢量控制变频器。
（8）热轧机
主要是对纤维网通过加热、加压、加固制成不织造布产品。热轧辊筒由热油循环方式加热，温度约为170℃～180℃。
热轧机由交流异步电动机传动（10kW）、变频调速。热轧机属恒转矩负载，且调速范围大（10∶1）宜选用同容量的矢量控制变频器。
（9）切边卷绕机
主要是将热轧后纤维网切边并卷绕成卷。
卷绕机采用交流异步电动传动（10kW）、变频调速。卷绕机为恒转矩负载。调速范围较大，宜选用同容量的矢量控制变频器。切边由交流电动机单独传动，不变速。
3、控制系统
该生产线的控制系统包括两部分。从螺杆到气流牵伸为部分，从成网机到卷绕机为第二部分。部分为可编程控制器PLC通过RS-485串口与变频器通信，并控制变频器V1-V7的运行，包括起动、调频、运行和停止等。
（1）系统中的主要单元机的控制
●螺杆挤压机采用压力闭环控制。即熔体压力通过压力传感器检测，由压力调节器对压力信号进行数据运算处理后输出压力反馈信号与压力给定信号叠加，若压力超过设定值。变频器降低输出频率，使螺杆速度降低。从而降低熔体压力。则tigao螺杆速度，由此，稳定熔体压力不超过允许的压力偏差范围。如图1所示。
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图1螺杆挤压机熔体压力控制方框图
●计量泵也称纺丝泵。一般采用永磁同步电动机传动，变频调速。同步电动机转速n0=60f/p仅取决于频率f和极对数p，而与负载大小无关。当今，变频器的频率精度可达到±%，故同步电动机开环控制便可达到高精度调速，本机24台纺丝泵分别用24台小变频器单独供电，由于频率精度达到±%。故24台纺丝泵能达到高精度同步调速，可满足工艺要求。为降低成本，24台纺丝泵也可采用一台大容量频率器供电统一变频调速。如图2所示。
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图2多台同步电动机统一调频调速
此种情况下，对变频器的精度要求不高，因各台同步电动机M1-Mn的供电频率相同。转速亦相同。同样可达到高精度同步调速。此时，变频器应选用v/f控制方式的通用变频器。因为磁通矢量控制方式的变频器都是基于对电动机参数的计算。这种参数的计算，只能针对某一台电动机。磁通矢量控制方式的变频器只能用于驱动一台电动机，而不能用于驱动多台电动机。
变频器容量的选择主要考虑变频器输出电流应大于各同步电动机额定电流之和（Im1+……Imn）的2倍以上。
●侧吹风，摆丝和各风机变频器均通过RS-485串口协议与PLC通信，其输出频率可根据工艺要求单独调。
（2）控制系统控制原理框图如图3所示。
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图3纺粘法不织造布生产线部分控制系统的原理框图
图中：U1为螺杆变频器;U21U44为计量泵变频器;U3为侧吹风变频器;U4为摆丝变频器;U5、U6、U7分别为气流牵伸，网下吸风风机（2台）变频器。
（3）第二部分包括成网、压布、热轧和切边卷4台单元机，它由另一台PLC和触摸屏通过RS-485串口协议与4台变频器U11-U14进行串口通讯，控制成网机、热轧机和卷绕机的比例同步调运转。该4台单元机之间无松紧或张力调节棍进行速度微调，完全靠其调速精度来保证4台单元机速度的比例同步。该4台单元机均选用编码器作速度反馈检测以构成速度闭环控制系统，压布辊与成网机和热轧机的速度无严格要求，开环控制即可，如图4所示。
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图4纺粘生产线-0第2部分控制系统原理框图
（4）触摸屏与PLC通过RS-485串口协议通信，触摸屏主要用于设定、修改、显示全生产线和各单元的运转速度，生产量统计，以及监视各变频器和生产线的运行状况和故障诊断等。
4、结束语
不织造布生产工艺流程短、效率高、成本低，发展较快。但目前国内不织造布生产设备的自动化技术水平相对其它纺织机械来说还不高，采用变频器等高新技术还不够普遍。
1、概述
焦炉生产工艺中,化产部分鼓冷风机是焦炉生产的重要环节，它关系到炼焦焦碳质量的稳定,煤气压力控制的好坏也关系到是否对环境有多大的污染程度。如图：变频器控制风机A,风机B，风机C。控制参数为集气管压力。该变频器采用日本东芝公司产VFA5P—4220K变频器。由于焦炉煤气控制压力要求较高，一般在60-80Pa的微正压力，当集气管中实际压力产生变化时，通过压力变送器将测出的压力信号转换成4～20mA电流信号，将信号送给工控机，工控机进行模糊运算，输出信号传给PLC和PV，PLC经手自动切换后将信号传给变频。该系统由工控机与PLC共同作用，控制3台罗茨风机变频器通过输出不同的电压和频率来控制风机的转速，从而改变风机的liuliang。该系统由工控机与PLC共同作用，是工控机采用上升管煤气压力作为负反馈的闭环调节。
图1
2、自动控制系统构成及功能
（一）、控制系统构成
控制系统由PLC系统、工业计算机系统、变频调速、配套仪表、手操器集中调节等子系统组成。说明：该系统控制方式为2用1备，也可一用二备，具体由工艺上定。其中工控系统采用陕西韩城市信惠丰自动化工程公司的集气管煤气压力计算机模糊控制系统。
系统可在两种方式下切换工作：
(1).全自动工作方式：计算机对各焦炉集气管压力采集、运算，输出信号通过PLC对变频器进行自动控制，毋需人工干预。变频器投入自动运行后，系统根据集气管压力的大小自动调节变频器的输出频率：集气管压力高于设定值时，变频器的输出频率增加，使风机转速加快，抽气量增加；集气管压力低于设定值时，变频器的输出频率减小，使风机转速下降，减少抽气量
(2).手动调节：在自动系统故障情况下，操作人员根据焦炉煤气压力，由SA通过PLC将变频器转为手动，操作面板电位器直接变频器进行操作和通过操作器进行远距离操作。
3、PLC硬件I/O电路及变频器电路
• PLC硬件I/O电路
本系统PLC输入、输出皆为开关量，PLC采用富士NB1系列可编程控制器，其输入12点，输出12点，共计24点。如图2所示：其中输入量有：启动按钮：SB1停止按钮：SB2、手动/自动转换开关SA1、变频器报警输入FLA、FLC。输出量有变频器的手动调节RR、自动调节IV、启动信号F、主接触器闭合。由于主接触器闭合时触点容量较大，加了一个中间继电器1K作为拓展。该图中只列了一台变频器的手自动回路，其它2台变频器依次接入。
PLCI/O接线图
• 变频器电路
控制回路如下：
4、软件编程及变频器参数的设定
•富士NB系列PLC编程详见NB软件篇，正如上图所示，PLC在该控制中逻辑简单，编程采用助记符语言，通过手持式编程器输入，控制更加优化。
•VFA5P—4220KP变频器的设定：电机用参数、基本参数按标准设定，其中关键的参数GrSF频率参数中，FC1频率优先选择1中选2（IV），FC2频率优先选择2中选1（RR）。保护关联参数Cr.Pr中，UuC瞬停不停选ON。
连铸区域网络控制
2.1 simatics7网络
simatics7系列plc在siemens的工控领域占有举足轻重的地位。就通信协议而言，simatics7支持通用的工业以太网协议和siemens专用协议。具体分类如下：
(1) ethernet协议，用于管理级的信息交换，主要指plc之间，plc与监控画面之间通讯；
(2) ppi(point to pointinterface)协议：点对点的主从协议。从站在主站发出申请或查询时进行响应；
(3) mpi(multi_pointinterface)协议：多点接口协议(主/主协议或主/从协议)；
(4) profibus协议：用于分布式i/o的高速通信。rs485传输技术， 传输媒介多为双绞线。主站初始化网络，并核对网络中的从站设备和匹配情况。允许多个主站并存。
(5) 自由口协议：通过step7编制用户程序，控制cpu主机通信端口的操作模式。可用自定义的协议与多种智能设备通信。
simatics7的单机网络接口与功能模块如图1所示。
图1 simatic s7的网络接口与接口模块
2.2 连铸区域网络控制
济钢第三炼钢厂连铸区域就是利用profibus-dp和ethernet组建成了测控管一体化的工业控制网络。整个控制网络分为3层：层为现场控制层,采用plc和profibus现场总线进行控制；第2层为过程监控层,采用工业控制计算机和带以太网通信模块的plc组成工业以太网，监控系统采用wincc软件；第3层为生产管理层。
2.3 工业以太网通讯
在工业控制领域,长期以来,以太网通讯响应的不确定性是它在工业现场设备中应用的主要障碍之一。以太网技术采用csma/cd机制(冲突检测载波监听和多点访问)机制解决通信介质的竞争,以太网的这种机制导致了非确定性的产生,随着交换式集线器的使用，交换式以太网的产生，全双工以太网技术的产生，以太网存在的不确定性和实时性欠佳的问题基本得到了解决，这给以太网进入实时控制领域创造了条件。
图2 系统网络结构图
第三炼钢厂的连铸机系统由4个大型plc组成,如图2所示。siemens的wincc软件进行组态监控站与 plc 的连接后， 上位机hmi软件wincc采用tcp_ip与plc中的s7程序进行通讯。各 plc 之间也可通过工业以太网进行通讯，定义好本地 id和对方id 及所用协议iso_on_tcp,完成一个连接。在发送方的s7程序中,执行
call fc45
在接受方的s7程序中,执行
call fc46
通过调用step7的功能块fc45(ag_send)和fc46(ag_recv)就可完成plc之间的通讯。
2.4 profibus网络通讯
由于工业以太网技术的发展，profibusfms已经被ethernet所代替，较少使用，现多用ethernet实现plc之间以及plc与监控机之间宏量信息的传送。现场控制级profibusdp可以挂接多种设备，概括起来分为三类：一类主站是中央控制器，它在规定的信息周期内与分散的站点(如dp从站)交换信息，包括plc和微机。二类主站是编程器，组态设备或操作面板，它们在dp系统组态或运行监控时作用。三类dp从站，是进行输入信息采集和向控制器发送输出信息的外围设备(如输入/输出设备,驱动器,阀门等)。现场总线技术可以把各种符合其协议标准的设备挂接在总线上，节约了集中接线的投资，已经成为工业控制现场控制级系统集成的趋势。
现场控制profibus的传输速度较快，快可达12mbps，典型时间为5ms，对于plc 之间的数据的快速传递,采用profibusdp/dp模块， 在dp/dp模块加入全局地址,这样 dp/dp两边所连的plc都可直接读写全局地址，由于要求mlcplc与strand plc数据交换很快，以便mlc plc控制塞棒位置的pid调节的反应速度能达到控制要求，mlcplc与strand plc数据采用通过profibus dp/dp的交换方式。profibusdp周期i/o数据传输方式用于plc与远程i/o和智能模块通讯，远程i/o和智能模块都在plc中定义了固定的地址，plc可以直接读写远程i/o的地址内容，就象本地地址一样。但对于挂在profibus dp总线上的智能设备如变频器等，则必须调用step7的系统功能块进行读写。plc读变频器的运行状态值，实际转速及电流值：
3 结束语
连铸机在控制级采用西门子plc自动化产品作为系统集成平台，采用wincc作为监控软件，profibus现场网、工业以太网l1级监控、以太网l2级工艺管理，以及以太网l3级用于与外网如化验室，生产管理部门联系，整个网络结构清晰明了，既可与外界联系，又有效地进行了控制与管理信息的安全隔离。用到了ethernet、profibusdp以及mpi等各种网络技术进行数据通讯，特别是profibus现场总线的使用，减少了大量的接线，极大地方便了现场设备的安装，减少了接线问题而带来的硬故障，使设备运行率大量tigao、给系统的安装、调试和设备维护带来了方便。