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OCS控制系统在涤纶短丝后处理中的应用

2017年06月28日 14:27  来源:中国化纤网  人气:1506

  1概述改造的同时,对仪表自动控制系统也进行了更新换代。更新后的后处理控制系统是一套具有先进涤纶短纤维生产工艺中,温度、压力的控制情控制技术的OCS(OpenControlSystem)控制系况与产品质量密切相关。统。它运用可编程控制器(ProgrammableLogic由于开停车的原因,短丝生产过程的温度、压Controller,简称PLC)对系统参数进行调节控制,力变化较大,控制不稳定。由于常规仪表的自动调节一般比较适用于稳定的连续性生产过程,短丝装置开停车前后一段时间里通常必须通过手动控制阀门开度来实现温度、压力的调节,这使得后处理仪表自控率降低,控制精度也降低,并将直接影响到产品的质量。为了更好地满足生产需要,提高短丝产品的产量和质量,在短丝后处理设备并且由工控机(IndustrialPersonalCompnter,简称IPC)进行动态监测,从而大大提高了自动控制能力和控制精度,改善了短丝产品的质量。

  2涤纶短丝后处理工艺流程及控制要求2.1后处理工艺流程后处理工艺流程见。

  2.2后处理工艺控制要求22.1主要控制并显示的参数就职于上海石化股份有限公司涤纶部设备动力处,工程师,后处理仪表主要控制并显示参数为:浸油槽温度、油浴槽温度、拉伸机温度、蒸汽加热箱压力、紧张热定型温度和压力、张力机张力、卷曲预热箱压力、卷曲机温度、干燥机温度。主要从事仪表设备管理后处理仪表主要监视参数为:第一拉伸机和第二拉伸机油过滤器压力、流量、温度;第三拉伸机油过滤器压力、流量、温度及卷曲机压力等。

  22.3限位(开关)控制、联锁报警和显示参数开关量参数主要有:第一拉伸机和第二拉伸机润滑油压力、液位;油浴槽液位;蒸汽加热箱压力;油剂喷淋液位;三辊导丝机压力;卷曲预热箱压力,卷曲机速度;干燥机紧急关闭等。每个报警参数都设有高位报警显示、低位报警显示、高高位联锁报警、低低位联锁报警。

  3控制方案的选择自控系统的改造方案既要运用先进的控制技术,实现理想的技术要求,又要考虑生产工艺的特点,还要充分利用原有的仪表设备,尽可能地减少改造费用。由于短丝后处理生产的特点是控制和监视信号,以开关量占多数,这就比较适合于选用主要解决开关量逻辑控制的PLC.PLC使顺序控制、联锁保护与模拟量回路控制相融合,即电控和仪控一体化。它有以下特点:节省投资。该系统性能价格比高,且可充分利用现有资源,除二次仪表由工控机替代外,其他一次仪表均可利用。

  系统层次少。只有操作站和现场仪表两层,所有控制策略都在现场PLC模块中实现,大大减少维护量和维修费用。

  系统开放。操作站米用Windows操作系统,具有开放性、易于使用等特点。

  传输,信号不衰减测量准确,系统控制稳定。

  5)现场PLC控制箱输出的信号由一根现场总线电缆传送至操作站,由工控机监控,可节省大量的电缆和汇线槽架等。

  因此,短丝1线自控系统改造选择控制技术先进、操作简便灵活、投资省并且可运用PLC逻辑编程功能的OCS控制系统。

  4控制方案的实现4.1OCS系统硬件构成整个OCS系统主要由IPC、PLC及现场仪表组成。现场仪表包括压力传感器、温度变送器、热电阻、调节阀、压力开关、液位开关等PLC通过串行通讯接口与IPC相连。

  OCS系统软件OCS系统软件包括计算机操作系统软件、OCS软件、下位机软件。操作系统采用通用的Windows98,OCS软件使用Intouch,下位机对温度、压力、液位进行PID调节控制,能灵活地实现纺丝装置后处理监控系统所需要的联锁、报警、控制、显示、图形和打印等各项功能。

  5系统控制原理系统控制原理如所示。下面对温度、压力、液位调节回路的控制原理加以说明。

  51温度控制在纺丝后处理操作系统中,温度是个很重要(上接第27页)伸、紧张热定型、卷曲、干燥等操作过程中,都必须对温度进行严格控制和监视。在OCS系统中,由热电阻测温,经变送器转换为420mA电信号后送到PLC的AI模块,由CPU运算处理(PID调节)后将结果通过PLC的AO模块送到阀门控制器,由阀门控制器来控制调节阀的开度,从而达到控制温度的目的,并由IPC进行动态显示。

  5.2压力控制由于采用饱和蒸汽加热,蒸汽加热箱和紧张热定型的压力控制对于操作的安全性、稳定性来说十分重要。OCS系统中,由压力传感器将介质的压力转换为4~20mA电信号,送至PLC的AI模块,由CPU运算处理(PID调节)后将结果通过PLC的AO模块送到阀门控制器,由阀门控制器调节阀门开度,以此达到压力控制的目的,并在IPC上进行动态显示。

  3压力、液位限位控制后处理过程控制有大量的开关信号,如压力开关、液位开关、启停开关等。开关信号送至PLC的DI模块。这些开关信号的执行器均采用二位汽缸控制阀。由PLC的DO模块输出的24V电信号直接控制二位四通电磁阀,再由电磁阀控制安装在工艺管道上的汽缸阀。各个汽缸阀都配有无触点的位置开关,将阀门位置信号送到PLC的DI模块,形成闭环控制回路,完成工艺要求的有效控制,并由IPC显示和报警。

  4上位机监测软件的主要功能IPC主要实现以下功能:设置或修改有关工艺参数并将参数传送至可编程控制器,对设备运行过程进行实时监测、动态显示、安全报警、历史记录、曲线绘制和记录打印等。

  6结束语几年来的运行实践表明,采用具有PLC逻辑控制功能的0CS控制系统能有效地提高控制系统的可靠性和稳定性,可满足连续满负荷生产需要,大大提高了产品质量、生产效率和经济效益,降低了仪表维修强度和检修费用。

(完)

 
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