一、概述
棉花高價位導致下游服裝紡織企業(yè)以化纖代替棉花，給滌綸短纖維的生產線生產廠商帶來新的發(fā)展空間。環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)主要用于前紡段紡絲生產線，對冷卻后的紡絲質量起到極其重要的作用。環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)在硬件上采用了西門子PLC、國內高穩(wěn)定性現(xiàn)場測量儀表、計算機網(wǎng)絡設備，充分使用計算機技術、PLC控制技術、PID調節(jié)和網(wǎng)絡通信技術，并且整個環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)通過硬件設備和軟件功能的有機結合，使其穩(wěn)定可靠、功能完善且人機界面友善良好，是一套硬件和軟件先進、性能穩(wěn)定可靠的監(jiān)控系統(tǒng)。
二、環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)控制方案
1、控制方式
環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)PLC采用總線控制方式，分為一個主站和四個遠程I/O站。生產線操作人員通過現(xiàn)場觸摸屏對現(xiàn)場儀表和設備進行監(jiān)控和操作。
環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)自動、連續(xù)地檢測并記錄、顯示出生產過程中各工藝環(huán)節(jié)、各個時段的壓力設定值、壓力和流量的實測值、以及調節(jié)閥開度值等生產數(shù)據(jù)以及生產設備的運行工況等。
2、控制水平
環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)根據(jù)生產線情況由多個工位組成，通過總風管變頻風機對風道風壓進行恒壓控制，工作狀態(tài)下使風道壓力≥1800Pa（包括管道系統(tǒng)壓）、單位送風量≥2700m3/h、送風速度≥7m/s，各個工位進風量由支分管進風調節(jié)閥調節(jié)，每個工位進風量均有獨立PID調節(jié)系統(tǒng)控制，每個工位均可獨立投入或切除，對其他工位基本不造成影響。環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)采用西門子PLC，在正常情況下現(xiàn)場工作人員可在現(xiàn)場操作站（觸摸屏HMI）對現(xiàn)場設備進行操作；在設備異?；蚬收蠒r，通過閃光報警儀提供報警，提示操作人員進行相關檢查和設備故障處理。
3、控制回路
A、進風控制系統(tǒng)
測量原理：氣體通過管道，當它流經節(jié)流件時，流速將在文丘里管喉頸處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在文丘里管喉頸處前后便產生差壓。氣體流量越大，產生的壓差越大，這樣可根據(jù)差壓來衡量管道內氣體流量大小。文丘里管、差壓變送器、PLC、角行程電動執(zhí)行器和風門組成風量調節(jié)系統(tǒng)，通過PID調節(jié)風門開度確保進風管出口風壓和風量穩(wěn)定，從而滿足工藝要求。
B、回風控制系統(tǒng)
通過獨立測量各回風支管靜壓，通過PID調節(jié)獨立各工位電動調節(jié)閥開度，自動將各個工位風道壓力保持在適合范圍內。
全套環(huán)吹裝置風量自動控制軟件充分體現(xiàn)風量控制系統(tǒng)的技術特點，不僅能實現(xiàn)生產線實時控制、優(yōu)化操作，而且能完全保證環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)長期穩(wěn)定、可靠、安全運行。
三、環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)主要設備
1、PLC
根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計的I/O點數(shù)，選用國際知名品牌西門子S7-200系列PLC。
2、文丘里管
風量檢測選用經典文丘里管道，通過成熟的經典文丘里管道測量技術，可計算出管道內流體產生的差壓，并且通過國家標準計算公式推算出管道內流體的實際流量。
差壓變送器是差壓式流量計的核心部件，為滿足高精度和高穩(wěn)定性要求，我們選用昌暉儀表制造有限公司高穩(wěn)定性單晶硅差壓變送器。
4、風壓變送器
在風量測量或鍋爐爐膛負壓測量等小量程壓力測量中，微差壓變送器必須同時滿足高精度、穩(wěn)定性和低溫度漂移的技術要求，不然在使用中需要頻繁對變送器進行校驗。為滿足系統(tǒng)長期可靠、穩(wěn)定運行要求我們選用昌暉儀表制造有限公司單晶硅微差壓變送器，量程分為為0-2000Pa和-100～100Pa，此變送器在國內多方應用驗證，配合PLC控制系統(tǒng)，能很好滿足紡織行業(yè)用戶對測量和控制精度、產品長期穩(wěn)定性要求。
5、風閥及執(zhí)行機構
風閥采用無泄漏密封式蝶閥，連接方式為法蘭連接，在實際使用中管道氣體不會向外泄露。執(zhí)行機構與風閥配套，選用PSQ角行程執(zhí)行器，可接受PLC控制信號并能將執(zhí)行機構故障反饋給PLC，該執(zhí)行機構控制精度高、誤差小、維護量極小。
6、觸摸屏
上位機（HMI）選用西門子觸摸屏，方便與西門子PLC進行通訊，操作簡單直觀。用戶可通過觸摸屏對現(xiàn)場設備、儀表的運行、控制、報警等參數(shù)進行設置和修改，以滿足各種實際生產需要。并且環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)上位機可以針對不同權限的操作進行判斷，開放不同程度的管理界面。用戶可自行定義操作員權限及口令，以達到安全生產和管理的功能。
環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)經過上海二紡機股份有限公司現(xiàn)場調試、使用和反饋，環(huán)吹裝置風量自動控制系統(tǒng)能很好地滿足現(xiàn)場生產需要，自動化程度高，得到用戶肯定。
