基于PLC 的溫度控制系統

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　　1 引言
　　染色工序在紡織品生產中占有重要地位，染色質量直接決定了紡織品的色澤、外觀，甚至還影響紡織品的生產成本。在染色工序中，影響染色的因素主要有染液濃度、溫度、液位等，其中溫度控制是很重要而又復雜的控制過程。染色過程實際上是執行由工藝人員針對不同織物的一條溫度曲線，每個工藝對染色的溫度、升降溫過程都有嚴格的要求，否則，容易使織物產生色差、缸差、條痕等疵點，造成復染率上升，生產成本的增加。針對染色過程溫度控制的復雜性，設計了基于PLC 的染色機溫度控制系統，實現對染色過程溫度的控制，從而減少織物疵點，提高生產效率，降低生產成本。
　　2 系統控制要求
　　1）溫度曲線存儲要求對于不同的染色品種，其對溫度的要求是不同的，因此對應的溫度工藝曲線也是不同的，若將所有染色品種的溫度工藝曲線都存入現場溫度控制器中，則對該控制器的內存要求非常高，導致系統臃腫，因此本系統設計通過一臺中控機，將工藝人員設定的不同的溫度工藝曲線，全部由工作人員在中控機上輸入后經PROFIBUS―DP 現場總線下傳給現場控制器，現場控制器根據接收的溫度工藝曲線進行溫度控制，同時現場控制器可以隨時向中控機申請修改溫度工
藝曲線的參數。在網絡中斷時，現場控制器可以保存當前的溫度工藝曲線，并且具有斷電長期保存當前溫度曲線的功能。
　　2）溫度控制要求
　　在染色工藝過程中，典型的工藝曲線如圖1 下所示：
　　

　　圖1 典型的工藝曲線

　　由圖 1 可知，染色工藝可以分為多個曲線段，不同的曲線段對應不同的溫度。對染色過程的溫度控制主要是對染槽升溫、保溫、降溫，結合生產的實際要求又將升溫分為直接升溫到指定溫度和按斜率準確地升溫到指定溫度；同理，降溫也分為直接降溫到指定溫度和根據斜率準確地降溫到指定溫度。因此溫度控制分為五個子程序：直接升溫、按斜率升溫、保溫、直接降溫、按斜率降溫。直接升溫還是斜率升溫、直接降溫還是斜率降溫根據實際需要通過中控機設定，而后由現場控制器PLC 的主程序調用相應子程序。
　　3）報警及顯示功能
　　為系統設置了一個 TD 200 文本顯示器，顯示染色過程中的一些操作和報警信息，該顯示器適用于所有西門子S7-200 系列的PLC。
　　4）中控機監控要求
　　采用西門子公司的WINCC 實現中控機對現場PLC 的監控，主要實現當前溫度顯示、動態溫度曲線顯示、溫度等參數設置、報警記錄和打印報表等功能。