氨纶黑丝纺控制系统

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1、氨纶黑丝纺控制系统侯文军王振东新乡化纤股份有限责任公司河南新乡453011摘要：在氨纶产能不断增加，市场竞争日趋激烈的前提下，分厂领导积极扩展思路适应市场，提出了牛产市场很有需求黑色丝，为此我们设计了一套能生产黑色丝的装置，本文详细介绍了该装置的工艺设计方案、控制原理与组成，同时介绍了一种，不停电加装该控制系统的方法，供同行参考、商讨。关键词:氨纶;OMRONPLC；横河DCS；安川变频器；控制系统PROFIBUS1引言：随着市场氨纶产能的逐步增加，市场竞争日趋激烈的前提下，分厂领导积极扩展思路适应市场，提出了牛产市

2、场很有需求黑色丝，为此分厂领导组织工艺、电气、设备技术人员进行攻关，设计了一套黑夜纺丝装置，以提高我们厂的市场竞争力。2工艺设计方案2.1色丝浆料调配罐：一个容积为0.2立方的储罐，用以储存调配色丝浆料，放置在二期1#线T3400F附近。储罐设置搅拌电机，罐上部除视镜外预留一个色浆投料口，储罐下方连接一台齿轮计量泵，齿轮计量泵的转数由变频器控制，泵后管路上加装一台滤器，一个流量计用来控制添加量。2.2原液储罐：由色丝浆料调配罐的计量泵移送过来的色浆与以前的原液储罐计量泵移送过来的原液，按一定的比例经过混合器混合后，送

3、到原液储罐，原液储罐一方面作为是黑液的储罐，另一方面作为黑液溶液的循环使用，这样节省了一个储罐。原液储罐容积为4.5立方的夹套罐，储罐设置搅拌电机，夹套通37度保温水，储罐内通氮气保护，罐上部留有视镜及观察孔，储罐下方连接一台移送泵，泵后管路上加装一台滤器。原液储罐的搅拌电机和移送泵电机均由变频器控制。2.3纺丝高位槽及纺丝：原液从原液罐用移送泵打至纺丝高位槽，高位槽是容积为2.5立方的夹套罐，放置在2#线附近。罐内设置搅拌电机，夹套通37度保温水，罐内通氮气保护，留视镜灯及观察孔。罐下方连接-一台增压泵，增压泵将原

4、液通过管路移送至2#线1号・10号位计量泵进口管，增压泵泵后压力设定为30KGo原液通过1#・10#位纺成氨纶丝，同吋将原液中的DMAC冋收。纺丝高位槽储罐的搅拌电机和移送泵电机均由变频器控制。(备注：上述所有工艺管路均为夹套管，通37度保温水。)3.1控制系统构成：整个控制系统是利用原有控制系统的DCS和PLC备用通道实现的；原控制系统配置了HIS0164和HIS0163两个工程师站；具体配置由CPU2.7GHZ、内存1G、便盘250G和19英寸液晶显示器的DELL机构成并采用WindowsXP操作系统。CENTU

5、MCS3OOO控制站一个，其CPU、电源、V-net通讯线均采用双重化结构。PROFIBUS网络采用了一块ALP111卡件，模拟输入采用了AAI143,AAI143卡是一个16路牛20mA输入卡，模拟输出采用了AAI543,它是一个16路4-20mA输出卡；液位和压力变送器分别采用了EJA220和EJA530。整个系统有8台电机(四台搅拌电机、四台供给泵电机)和7台安川变频器。黑丝纺丝控制系统的开关量是由DCS通过PROFIBUS网络与OMRON的PLC进行通讯实现监控。由于PLC单点控制费用远低于DCS,这样就大大

6、节约了投资。PLC控制系统采用OMRON公司的CJ1W-CPU42H并利用了备用的一个32位开关量输入模块CJ1W-ID231和一个16位开关量输出模块CJlW-OC211o为了不使系统在改造时停车，变频控制没有采用原来的通讯方式，而是通过DCS的模拟输出通道(4-20mA)来控制变频器的转数，变频器的启停由PLC的输出点控制。3.2系统软件配置：该系统使用WINDOWSXP作为操作平台，DCS软件采用CENTUMCS3000版本为R3.08,提供的主要软件包如下：(1)标准操作、监视功能。包括图形窗口，趋势窗口，调

7、整窗口，过程报警窗口，操作人员引导信息窗口，顺序表窗口，SFC执行顺序功能图块。(2)组态功能软件。包括HIS操作、监视功能，FCS的控制功能，工程公共部分，如安全级定义、操作标记。(3)作图功能软件。(4)PROFIBUS通讯包等。PROFIBUS的配置使用了HILSCHER公司的SYCON软件，OMRON的PLC编程使用了CX・Programmer9.0软件。3.3工作原理：DCS的主要作用是：采集、监控并设定黑丝纺丝系统的各个参数，如色浆调配罐、原液储罐、纺丝高位槽的液位（报警上下限）、温度（报警上下限）、通过

8、压力变送器控制供给泵的转数。以使纺丝计量泵泵前压力保持恒定，DCS输出的数据，如色浆调配罐、纺丝高位槽搅拌、供给泵的启停信等参数号,都是通过PROFIBUS总线传送到PLC指定的DM数据区，电机的频率信号是通过DCS卡件的模拟输出通道传输给变频器的、DCS与PLC的通讯是使用PROFIBUS总线，以DCS为主站、PLC为从站进行通讯的。3.4主