西门子6ES7214-2AS23-0XB8选型说明SU-6可编程序控制器对GA-333型浆纱机压浆力和伸长率的在线检测和自动控制浆纱工序是织造生产流程中的关键工序，为提高浆纱质量，使浆纱机实现机、电、仪、气、夜一体化技术、盐城纺织机械厂生产的GA-333型浆纱机率先应用了华光电子工业有限公司的中规模SU-6型可变程序控制器，作为设备的中央电气控制。对设备的运行状态、工艺参数等进行在线检测和实时控制，为浆纱机本身的浆纱质量和机械性能提供了可靠的技术保证。1、 压浆力随车速的变化作线性调节是保证上浆质量稳定的关键技术之一、压浆利于车速的关系曲线见图（一）。PLC通过传感器采集车速信号，压浆力信号与设定的车速、压浆力进行比较计算后，通过DA模块进行电流输出，输出的电流信号控制电控调压器输出的压缩空气压力使压浆力与车速的关系符合工艺曲线的要求。（图一）压浆力与车速关系曲线为了实现这一功能，PLC系统配置了如下模块。（1）U-01AD模块，用来采集压浆力的信号，模块安装位置号为PC26.（2）U-01DA模块，用来输出对压浆力的控制信号，本系统输出的控制信号为电流信号I+和I-，主控气动柜气阀调整压力，模块位置号为PC15。（3）U-01Z高速计数模块，用以采集浆纱机的运行速度信号，模块安装位置号位PC16。（4）由U-05T输出模块和U-05N输入模块组成参数设定矩阵电路（见图二），根据工艺要求P1、P2值可根据车速V1（低速）、V2（正常工艺车速）预先设定。当车速为0或V1，以低压浆力P1压浆；当车速升高，压浆力随着升高；当车速降低，压浆力P随着减小。这便构成了压浆力随车速变化进行线性调节的控制功能，这一功能的实现是由上述几个特殊模块在软件程序的支持下完成的，其控制精度、稳定性都很好，使上浆率这一重要工艺指标得到保证。2、 伸长率的在线检测、数字显示及精细调节系统对工艺参数的控制作用，体现su-6优越控制功能的系统之一。伸长率是浆纱工序重要工艺参数之一，要求纱线的伸长率在保证卷绕的基础上尽可能小，以保持纱线的大伸度，为后部工序的工作提供良好的条件。对伸长率的在线检测和控制步骤是：（1） 首先对浆纱机拖引辊、上浆辊、引纱辊的线速度进行检测。（2） 可编程序控制器对采集到的数据进行处理计算。（3） 将计算的结果输出到显示器进行在线显示。（4） 同时将计算结果与伸长率的设定值进行比较，用输出模块控制伺服电机自动对伸长率进行精细调节或根据显示的数据进行人工远程调控。为完成上述显示和控制功能，在PLC系统中使用了如下模块：（1） 使用了U-01NI中断输入模块，采用华光电子工业有限公司的TRD-J200-RZ旋转编码器，KCN-6SR计数器作为传感器，以中断执行方式输入数据。同时使用U-01Z高速计数模块检测的数据。U-01NI模块放入PC00槽内。（2） 采用U-15T和U-05N模块，使用矩形输入方式对伸长率工艺参数进行设定以及伸长率自控命令和人工远程调控信号输入。（3） 采用U-20T输出模块，执行伸长率自控和人工远程调控指令。上述伸长率自控系统的使用保证浆纱伸长率的控制精度，同时简化了挡车工的操作和人为因素的影响。GA-333浆纱机使用SU-6可编程序控制器的系统配置情况：系统配置图见图三通过图三可看出，SU-6PLC系统中共配置了U-01AD、U-01DA、U-01Z、U-01NI四块特殊模块季其它输入输出模块15块，共计19块模块，其实际使用I/O点数为67/140点，对浆纱机如下工艺参数进行自动控制。1、 经轴的退绕张力。 2、浆液、烘筒的温度自控。 3、压浆力随车速度变化作线性调节。 4、伸长率在线检测数字显示及精细调节。 5、浆液液面自控。 6、浆纱匹长、匹数的自动记录。 7、浆纱车速、压浆力、伸长率、回潮率、匹长、匹数的显示。 8、对全机近70个点的机械动作进行控制。SU-6输出模块的配制PC12(U-05T) PC21(U-05T)浆槽（前浆槽）CA CA0-退绕张力自控贮气阀YA 0-引线压辊上下电磁阀YA1-退绕张力自控刹车阀YA 1-前浸没辊侧压电磁阀YA2-压纱辊（车头侧面压纱）2-后浸没辊侧压电磁阀YA3-空 3-前压浆辊升降电磁阀YA4-织轴正传电磁阀YA4-前压浆辊高低压切换电磁阀YA5-织轴反转电磁阀YA 6-后压浆辊高低压切换电磁阀YA6-织轴离合器合YA 7-补浆电磁阀YA7-织轴离合器分YA CBCB 0-边轴离合器电磁阀YA0-计时 1-前压浆辊自动加压电磁阀YA1-电铃中间继电器KA9 2-前浸没辊升降电机接触器（升）KM122-I浆槽电磁离合器的中间继电器KA10 3-前浸没辊升降电机接触器（降）KM133-II浆槽电磁离合器的中间继电器KA11 4-后浸没辊升降电机接触器（升）KM144-警报器高 5-后浸没辊升降电机接触器（降）KM155-警报器低 6-I浆泵电机接触器KM166-空 7-I浆槽湿分线接触器KM177-空 PC22(U-05T)II浆槽（后浆槽）PC20(U-05T) CACA 0-引纱压辊上下电磁阀YA0-寸行电机接触器KM11 1-前浸没辊测压电磁阀YA1-寸行电磁离合器的中间继电器KA2 2-后浸没辊测压电磁阀YA2-织轴电磁离合器的中间继电器KA3 3-边轴离合器电磁阀YA3-打印中间继电器KA8 4-补浆电磁阀YA4-左拍分电机接触器（拍）KM7 5-后压浆辊升降电磁阀YA5-左拍分电机接触器（分）KM8 6-后压浆辊高低压切换电磁阀YA6-右拍分电机接触器（拍）KM9 7-前压浆辊高低压切换电磁阀YA7-右拍分电机接触器（分）KM10 CBCB 0-前压浆辊升降电磁阀YA0-油泵电机接触器-KM2 1-前压浆辊自动加压电磁阀YA1-伸缩箱电磁阀YA 2-前浸没辊（电机升）接触器KM182-导纱辊电磁阀YA 3-前浸没辊（电机降）接触器KM193-测长辊电磁阀YA 4-后浸没辊（电机升）接触器KM204-上落轴电磁阀YA 5-后浸没辊（电机降）接触器KM215-排风电机（I）接触器KM5 6-浆泵接触器KM226-排风电机（II）接触器KM6 7-湿分绞接触器KM237-空SU-6可编程序控制器的使用大大简化了电器控线路，是继电器、接触器逻辑控制电路无法比拟的，并且各模块均有LED状态指示和故障显示，可对故障的分析处理带来极大的方便，压缩故障停机时间，提高工作效率。结束语中规模的SU-6可编程序控制器是一种结构紧凑、功能丰富，适用于分散控制的系统的理想设备，而且其性能极为稳定。SU-6在GA-333浆纱机上已运行了2年多了，从未发生故障，既满足了设备的工艺要求，又提高了浆纱机的档次，作为用户，我们对华光的PLC系列产品表示十分满意。系统简介： 重庆巫山污水处理厂位于巫山县城边缘，厂区紧邻长江流域，处于三峡库区腹地，该污水处理厂采用的是改良型Orbal氧化沟工艺，日处理污水量3万吨，厂区主体构筑物有：综合楼、配电房、进水提升泵房、粗细格栅井及旋流沉砂装置、Orbal氧化沟、终沉池、污泥回流剩余泵井、脱水机房等；整个厂区设备及阀门均采用MCC和PLC两种控制方式，正常情况下可以实现仪表、PLC的完全自动检测控制及运行状况监控；下位机采用施耐德电气的Premium 系列PLC，上位机采用北京华富Control2000监控软件。该厂自动控制系统于2006年7月11日全面完成调试，目前系统运行正常。污水处理系统详述：一、Orbal氧化沟工艺介绍如（图一）图一 Orbal氧化沟工艺简图 Orbal氧化沟水处理工艺起源于南非，后经不断改进和推广，在全球范围得到广泛应用。城市污水由管道集中后，水流首先经过粗格栅，将粗的垃圾去除，然后由提升泵将污水提高水头（后面工艺要求有高水头），再经过细格栅及旋流沉砂池，进一步去除小的垃圾和泥砂，污水进入水处理主体结构——氧化沟，污水在“O”型的氧化沟中经过曝气机调节曝气，使得污水得到缺氧、氧化、硝化、反硝化等反应，在该过程中完成BOD（生物耗氧量）、COD（化学耗氧量）的去除及污水脱氮的功能，并为下一步水的沉淀作好准备，经过氧化沟处理的水流入终沉池，加入Fe3+、或Al3+ 使得水中的（PO4）3- 得以沉淀，充分沉淀后，清水后经二氧化氯消毒后排入长江。沉淀的污泥经脱水机滤干后焚烧处理。二、厂区主要设备控制要求1、粗细格栅机及其附属输送压榨设备的控制定时控制：根据外来污水状况和运行经验，通过设定相关定时参数，自动控制格栅机的启动时间和停止时间。液位差控制：在格栅机的前后均设置一台超声波液位传感器，检测出格栅机的前后液位差。设定低液位差LDF2和高液位差LDF1，当检测到的液位差大于LDF1时，启动格栅机；当检测到的液位差低于LDF2时，停止格栅机（减少了运行时间，有效的节约成本）。控制过程如（图二）图二格栅附属设备的联动：皮带输送机和压榨机作为格栅机的附属输送压榨设备，它们在定时或自动运行模式下，一般与格栅机联动。附属设备适当的提前或延时运行。图三 提升泵控制原理图图四2、 提升泵的自动控制控制描述如（图三、四）：(1) P1—变频器，BU1—软启动器，PT—超声波液位计，ZJ1、ZJ2—用于控制系统的MCC/PLC转换。(2) 由图可见，变频器连接在台水泵电机上，需要加泵时，变频器停止运行，并由变频器的输出端口RO1～RO3输出信号到PLC，由PLC控制切换过程。(3) PLC根据泵池液位高中低信号自动调节三台泵的启停；泵池水位到预设的低水位时启动1#泵，水位上升到预设的中水位时，1#泵由变频运行转换到工频运行，这时再变频启动2#泵，依次启动到3#泵。(4) 切换开始时，变频器停止输出(变频器设置为自由停车)，利用水泵的惯性将台水泵切换到工频运行，变频器连接到第二台水泵上起动并运行，照此，将第二台水泵切换到工频运行，变频器连接到第三台水泵上起动并运行。(5) 水位下降需要减泵时，系统将第三台水泵停止，第二台水泵切换到变频调节状态。水位继续下降，系统将第二台水泵停止，台水泵切换到变频调节状态。(6) 另外，设置软启动器作为备用。当变频器或PLC故障时，可用软起动器现场手动轮流起动各泵运行以保证供水。作为多台提升泵的自动控制，满足先启先停的原则，以优化资源的利用率；为了提升泵的安全，系统设置了提升泵的干运转保护；同时，系统还设置了泵的频繁启停保护，群启动保护等，以延长其使用寿命。3、曝气系统的自动控制 生化池作为全厂污水处理的核心，具有举足轻重的作用。污水经过预处理后，在这里通过微生物吸附污水中的有机物，达到脱磷脱氮的目的。对生化池的自动控制，主要是溶解氧浓度的控制。 曝气量自动控制系统作为一个恒值控制系统，系统给定一个保持不变的佳溶解氧值，通过PLC控制调节输出量（即曝气机开启台数），使被控量（实测氧化沟溶解氧浓度）不断地接近给定值。在这个系统中，要求稳定性和动态特性良好，被控量向给定值过渡的时间短，同时过程平稳，振荡幅度小。 曝气供氧系统是由鼓风机、电动调节阀和溶解氧仪共同组成的闭环系统，为反应池好氧段提供氧气，并维持好氧过程的溶解氧浓度值。依照好氧过程的溶解氧浓度值控制鼓风机的开启程度，维持溶解氧浓度值在一定的范围内变动。控制流程如（图五）。三、控制模式手动模式：手动模式又可以分为盘柜模式和就地模式。盘柜模式就是通过MCC上的按钮实现对设备的操作；就地模式就是通过现场控制箱上的按钮实现对设备的操作。遥控模式：就是通过中心控制室上位操作站实现对设备的操作。自动模式：设备的运行完全由各PLC根据污水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制，而不需要人工干予。四、系统构成如（图六） 通过前面的描述，设备的控制还是比较复杂的，为达到以上的设备自动控制要求，该工程基本构成如下： 下位机：选用了施耐德 Premium PLC来做系统 上位机：选用了北京华富Control2000软件 中间协议：采用Simatic TOP Server，衔接上、下位机，进行数据交换 整个厂区共有3个PLC站，硬件采用施耐德电气Premium PLC，分别用光纤及光纤交换机，采用星型连接方式构成以太网络连接至中控室，在PLC2站，现场电力仪表采用Modbus通讯方式实现数据的采集；软件采用施耐德的PL7Pro，根据控制要求开发程序，完全可以实现前面描述的控制要求。三个站分别处于进水泵房、配电房、脱水机房，基本配置如下：PLC1站施耐德电气Premium PLC电源模块TSX PSY2600M1块CPU模块TSX P57 2623M1块扩展存储卡TSX MFP128P Flash EPROM 128K1块模拟量输入模块TSX AEY 8002块模拟量输出模块TSX ASY 4101块开关量输入模块TSX DEY 32D2K2块开关量输出模块TSX DSY 16T22块PLC机架TSX RKY 8EX1个PLC2站施耐德电气Premium PLC电源模块TSX PSY2600M1块CPU模块TSX P57 2623M1块扩展存储卡TSX MFP128P Flash EPROM 128K1块模拟量输入模块TSX AEY 8003块开关量输入模块TSX DEY 32D2K3块开关量输出模块TSX DSY 16T22块PLC机架TSX RKY 8EX1个PLC3站施耐德电气Premium PLC电源模块TSX PSY2600M1块CPU模块TSX P57 2623M1块扩展存储卡TSX MFP128P Flash EPROM 128K1块模拟量输入模块TSX AEY 8001块模拟量输出模块TSX ASY 4101块开关量输入模块TSX DEY 32D2K2块开关量输出模块TSX DSY 16T21块PLC机架TSX RKY 8EX1个 上位机采用华富Control2000来开发监控画面进行监控：根据工艺绘制流程图，显示所有相关测控仪表的实时值；建立全厂的中心监控系统平台，使操作员能随时监视全厂运行状态，并对设备操作发出控制指令；建立历史数据查询系统和重要数据保存系统，并能对日报表、月报表、年报表进行打印；建立全厂设备的安全报警系统；图七：厂区工艺流程图图八：设备控制盘图九：开发调试阶段报表查询数据示例 下位机采用施耐德电气Premium PLC，上位机用北京华富德Control2000，二者之间的标签连接及数据通讯必须有一个统一的协议驱动，本工程采用的是SIMATICA TOP SERVER来实现的，报表查询系统采用VB6.0来开发外挂程序实现报表的实时查询。五、该工程自控系统的特点 1、技术先进：现代化的工厂要求与时俱进，该自动化控制系统无论是从使用的现场总线、通讯网络、可编程控制器、组态软件，还是从自动化控制技术来讲，都具有时代性。 2、稳定可靠：选用的自动化产品绝大部分来自国外品牌，建立的自动化控制平台，经过严格的测试，可以保证系统稳定可靠地运行。 3、自动化程度高，使用简单：对于全厂的控制中心——中心控制室上位界面，采用全中文的设计界面，立体三维流程图形来表达工艺，便于操作员掌握；同时下位机PLC采用施耐德的PLC，系统稳定性好，自动化程度高，整个系统维护量小。 4、开放性：该系统采用的现场总线是国际通用的具有开放协议的现场总线，同时各控制站均留有I/O余量，以便于以后系统的改造和扩展。 5、安全性：该系统采用全面的设备保护体系，包括潜水泵的干运转保护、自控平台的防雷保护、进水水质异常保护、报警系统等，以防止因为某些意外或操作员的疏忽而发生事故。六、应用总结 该城市污水处理系统建成后，施耐德电气Premium PLC系统运行稳定，采集数据准确快捷，控制的重要设备运行安全，程序开发好后，其维护量几乎为零，同时个人感觉该PLC现场安装、与其它设备的接口等均方便好用，系统投运后，自动化程度高，工作人员维护量小，出水水质能达到国家规定的标准，该系统的形成投运无疑给长江流域、三峡库区的环保事业作出了贡献，希望在长江流域沿线有更多的采用自动化程度高的污水处理厂。巫山污水处理厂的施耐德电气Premium PLC系统的应用将是一个很好的榜样。