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案例頻道關鍵詞：臺達機電產品；電機；變頻器；控制系統
1 前言
蒸化機是花布生產中三大設備之一，有著廣闊的開發前景。世界染整制造設備廠商競相研制，以求在機械和電氣設計方面盡量提高機電一體化水平。目前我國制造的蒸化機主要還是在80年代從意大利和德國引進的樣機基礎上研制的，機電一體化水平比較低，結構復雜，安裝勞動強度大，在使用過程中反映出來的問題也比較多。因此本文結合臺達機電產品的應用實例講述其如何在長環蒸化機上應用，值得業界同行借鑒。
2 制造工藝
蒸化機的作用是使色漿中的染料經蒸汽氣蒸向纖維內部轉移達到固色作用，它的效果直接影響到印花后的色澤和鮮艷度。 影響蒸化機效果的主要工藝參數是溫度、濕度和蒸化時間，它們隨著不同纖維、染料有一定的變化，蒸化工藝過程的織物成環是蒸化時間、質量、過程的安全可靠保證。 蒸化機一般采用可調的低張力喂布輥，最大限度內保證了成環的整齊，具有可靠的織物布環輸送裝置；分離輥獨立傳動，從而滿足出布功能，減少維修工作量。 蒸化工藝的好環直接影響到印花色澤、鮮艷度、色牢度以及花形輪廓的清晰度。蒸化過程可分四個階段：織物吸濕升值階段、織物保溫降濕階段、織物升溫降溫階段、固色階段。
3 系統方案
3.1 整體解決方案介紹
1、采用臺達B系列變頻器驅動進布電機、主傳動電機、出布電機和落布電機，采用臺達F系列變頻器驅動六臺循環風機和二臺排風風機以及一臺吹環風機。
2、采用臺達ES系列PLC作為控制中心，對蒸化時間、成環長度、風機轉速等進行控制，充分利用其固有的與臺達變頻器能進行RS485通訊的功能，對進步電機、主傳動電機、出布電機和落布電機進行速度協調控制。
3、采用臺達DTB溫控儀對蒸化箱內的加熱溫度進行PID控制，用4-20mA信號驅動氣動調節伐以控制導熱油流量，溫度控制精度達到±1℃。
4、采用臺達觸摸屏對工藝參數、工藝流程進行監控。完成故障報警，顯示故障信息，進行生產數據統計。
3.2 電氣控制系統架構
整個電氣控制系統構架如圖1所示：
系統采用DOP-AS57CSTD作為人機界面主站監控設備，通過RS232協議連接PLC主機DVP60ES00R2 ，同時通過RS485協議連接臺達溫控儀DTB9696CR；而在二級網絡中，PLC主機通過RS485協議連接VF系列變頻器，進而在現場控制風機和傳動電機；而溫控儀則在現場對高溫控制油閥和低溫控制蒸汽閥進行直接控制。
圖1 控制系統架構
3.3 臺達機電產品配置清單：
產品配置清單如表1所示：
表1 臺達機電產品配置清單
3.4 電氣柜內元器件安裝圖及現場圖片：
圖2 電氣柜內安裝連線圖
圖3 現場設備裝置圖
4 控制系統主要功能及其實現：
控制系統主要功能實現如下9點所示：
1、自動進布功能：蒸化箱內沒有布匹，是空的，此時進行進布匹操作，后面出布不開，系統能根據織物充滿信號來判斷，一旦織物充滿即刻停車，以防止出布沒有開的情況下布匹卷入主鏈條中。避免操作工要時刻觀察布匹的情況。
2、進布出布自調整功能：系統設置了織物充滿加速、織物充滿極限等信號，當系統檢測到這些信號時出布和落布變頻能自動調節速度以做到進布和出布長度一致。
3、車速調節方便，從導布速度至生產速度加速過程短，生產平穩。蒸化時間調節范圍：6-30分鐘。
4、成環長度可以調節，實際環長可以修正。
5、自保護功能及緊急出布操作：自保護就是在出現故障時能自動停機，防止事故擴大，緊急出布操作是指在故障暫時無法排除的情況下能夠進行出布操作，待箱內布匹全部走出去以后再來處理故障，以避免不必要的損失。
6、蒸化溫度PID調整，控制精度達到±1℃
7、風機速度可按工藝要求隨意調節。
8、各種工藝參數可備份保存，方便下次調用。
9、故障信息可以查詢，有故障處理措施供操作工參考。
5 人機主要界面：
圖4 人機主要界面
6 結語
長環蒸化機采用臺達機電產品整體解決方案，充分利用了臺達機電產品品種齊全，功能強大的特點，同時由于進行了優化組合，以最少的代價完成了最優的控制。既為用戶節約了生產成本又取得了滿意的生產效果。
【參考文獻】
[1] 臺達DVP-PLC應用技術手冊，臺達內部資料 2007
[2] 臺達DOP-A/AE人機界面應用技術手冊，臺達內部資料 2007
[3] 臺達VFD-B、VFD-M系列變頻器使用手冊，臺達內部資料 2007
[4] 變頻器在工業中的選擇與應用 劉繼黨等 科技信息 2009年第23期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號