3.2米纺粘生产线的电气控制系统

非织造布技术从诞生 到现 在 ． 发展非常迅速 ． 而其中纺粘法非织 造布是近年发展较快的新技术 ． 目前采用较为广泛 的为熔融纺丝成 网 法， 该技 术的工艺流程包括 ： 聚合物切片喂人——螺杆熔融挤压—— 熔体过滤——熔 体计量纺丝——冷却 牵伸——分 丝铺 网——热轧定 型——卷绕成型等 在这个过程 中， 电气控制 系统主要包括 ： 熔融挤 压系统的温度控 制； 纺丝系统的压力控制 ； 空调系统的温度、 湿度 、 风量 的控制 ： 冷却牵 伸系统 中风压 ． 风速 的控制 ： 以及 分丝铺网及纤 网加 固系统的速度匹 配控制等。 幅宽 ３ ． ２ 米纺粘生产线为 目前国内主流 纺粘法生产线 ． ３ ． ２米 Ｓ Ｓ Ｓ （ 纺粘一 纺粘一 纺粘 ） 纺粘生产线 由三套纺粘装置和一套铺 网热定型装 置构成 ， 可生产单组分 ， 双组分 ， 三组分的纺粘产品。该生产线工艺采 的总线结构 ， 实现 了彻底 的分 散控制 ， 各现场级 的控制 由智 能仪表完 用熔融纺丝成网法 ．电气控制系统采用基于西门子 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ — Ｄ Ｐ总线 成， 而通过一 根双绞线 的通讯 电缆 ， 把各 智能仪表 、 变 频器 、 远程 Ｉ ／ Ｏ 的控制系统 站等连接到 Ｐ Ｌ Ｃ上 ， 通过数字化通讯进行数据的采集 、 监控等
１ 控 制 系 统
本系统采用开放式 的 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ — Ｄ Ｐ总线控制系统 ．各点的控制 功能 由现场智能仪表完成 ． 大量的现场数据信 息由一根 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 通 讯 电缆传送 到控制 室的 Ｐ Ｌ Ｃ总站上 ．由 工 控机作 为上位机监视各个 现场仪表的运行 状态、 进行数据显示 、 保存上传数据 ， 以及对现场仪表 的高级控制功能。基 于总线系统 的灵活开放性 ， 数字信号传输 的抗干 扰性 ．一根通讯 电缆代替大量的传统的模拟量信号 电缆 的这些特点 ． 使整个 电气控制系统在 安装 、维护方面节约了大量 的投 资维护 费用 ． 电气 系统 的可靠性也得 到很大提高 。 在整个 电气 系统 中． 我们采用西 门子 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ — Ｄ Ｐ现场总线技 术， Ｐ Ｌ Ｃ采用西 门子 ｓ ７ — ３ ０ ０系列 ． 上位机采用研华工 控机 ． 以及远程 Ｉ ／ Ｏ工作站 、 温控模块 、 压力 控制器等组成整个电气系统。 其 中， Ｐ Ｌ Ｃ 及 远程 Ｉ ／ Ｏ站的数字量输入 、 输出． 模拟量输入 、 输 出供 近 ２ ０ ０个点 ． 而 由Ｐ Ｌ Ｃ 、 上位机 、 远程 Ｉ ／ Ｏ站 、 变频器 、 温控模块 、 压力控制器等组成 的 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ — Ｄ Ｐ现场总线上的站点也达 ４ Ｏ个点 在硬件选 型上 ． Ｐ Ｌ Ｃ由西 门子 Ｓ ７ — ３ ０ ０系列组成 ．其 中在 Ｐ Ｌ Ｃ选 型中： Ｃ Ｐ Ｕ选用 Ｃ Ｐ Ｕ 一 ３ １ ５ — ２ Ｄ Ｐ模块 ；数字量输入模块选用 Ｓ Ｍ３ ２ １ ／ １ ６ 点 ＤＣ ２ ４ Ｖ模块 ： 数字量输 出选用 Ｓ Ｍ３ ２ ２ ／ １ ６点 Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ模块 ； 模拟量输 人选 用 Ｓ Ｍ３ ３ １ ／ ８ 点输入模块 ： 模拟量输 出选 用 Ｓ Ｍ ３ ３ ２ ／ ８ 点输 出模块 ： 由于受 Ｓ ７ — ３ ０ ０机架 的制约 ． 本Ｐ Ｌ Ｃ系统共 选用两排机 架 ． 通过 接 口 模块 Ｉ Ｍ３ ６ ５将 Ｓ ７ — ３ ０ ０的背板 总线 连接 到下一个 机架 ． 通过这种 方式 对 Ｐ Ｌ Ｃ进 行 了 扩 展 ： 由 于 在 本 控 制 系 统 中 ． ｓ ７— ３ ０ ０是 作 为 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ — Ｄ Ｐ总线系统的主站存在 的． 由于受从站数量的限制 ． 即当 从站数量超过 ３ １ 个时． 必须加 中继等 ． 才 能进 行下一个站点 的连接 ， 在这里我们选用 Ｃ Ｐ 一 ３ ４ ２ — ５ 通信模 块作 为 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 另一个 主站 ． 对 超过 ３ １ 个从 站的其它从站进 行连接 ． 该通信模块安装于 Ｐ Ｌ Ｃ的安装 卡规上 ． 通过背板总线 同 Ｃ Ｐ Ｕ连接 在纺粘 生产线中 ． 现场操作 台同控制 室空间距离一般较远 ． 少则 ２ ０ 米， 远的可达 ４ 、 ５ ０ 米， 而操作 台中按钮 、 指示灯 等元器件作为控制 室Ｐ Ｌ Ｃ的输入输 出点存在 的、 在 以往 的电气设计 中， 往往通 过若 干根 电缆进行 电气 的连接 ， 增加了项 目 投 资， 也增多 了现场 电气安装时间 。 在本设计 中． 我们根据 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ — Ｄ Ｐ总线系统 的特 点 。 在操作 台处 设立一个远程 Ｉ ／ Ｏ站 ． 作为总线系统 的从 站存在 ． 操 作台 的数 据信息 通过一根 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 通 信电缆同控制 室的 Ｐ Ｌ Ｃ联 系起来 ．节约 了投
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
３ ． ２ 米纺粘生产线的电气控制系统
郝 丽霞 （ 中国纺 织科学 技术 有限公 司 。 中国 北 京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
【 摘 要】 在Ｓ Ｓ Ｓ纺粘 生产线 电气整体设计 方案 中， 通过采用 Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ — Ｄ Ｐ总线 系统， 使纷繁复杂的电机控制 系统、 温度控 制系统 、 压 力控书
系统等各 系统有机 的结合起来 ， 组成一个整体 的电气控制 系统 ， 使 生产线的 电气控制 系统更加整体化、 清晰化 、 人性化。
【 关键 ］ Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ — Ｄ Ｐ ； Ｓ ７ — ３ ０ ０ ； 远程 Ｉ ／ ０站 ； 温度控制； 压力控制 ０ 前 言
资成本和安装成本 远程 Ｉ ／ Ｏ站我们选用 了西 门子 Ｓ Ｉ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｃ Ｅ Ｔ 一 ２ ０ ０ Ｓ 系 列 产 品 ．该 产 品特 点 是 占用 安装 空 间小 ．扩 展 能力 强 ．支 持 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ通讯 协议 ． 以及具有多种模块类型 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ 是一 种开放式 的总线 系统 ． 支持其它厂商的产 品作为 从站挂在此总线上 。在 Ｓ Ｓ Ｓ 纺粘生产线控制系统中， 作 为动力驱动用 பைடு நூலகம்变频器采 用西门子 Ｍ Ｉ Ｃ Ｒ Ｏ Ｍ Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ ４ ４ ０ 、 ４ ３ ０ 系列产品 ．通过安装 于变频器中的 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ通讯模块及总线连接器 ． 用一根通信 电缆把 若干个变频器串联在一起 ．并连接 于总线系统上 操作 台的远程 Ｉ ， ０ 站也通过接 口模块直接挂在 Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ Ｕ Ｓ总线上 鉴于 Ｐ ＲＯ Ｆ Ｉ Ｂ ＵＳ的开 放性 ， 在温度控 制系统 中． 我们选用 了台达 的温控模 块 ． 该模块也可通 过Ｐ Ｒ ＯＦ Ｉ Ｂ ＵＳ通讯模块直接挂在总线上 ． 在上位机上设 定和显示温度 数据 。其它配套厂家生产的热轧机及卷绕机等单机系统 ． 也 可作为一 个Ｐ Ｒ Ｏ Ｆ Ｉ Ｂ ＵＳ的从站 ， 通过 Ｐ Ｌ Ｃ主站 ， 对数据进行采集 、 显示等。这样