一、概述

近年來，高棉價導致了下游紡織服裝企業不得不尋求以化纖代替棉花，滌綸短纖維的生產線市場快速發展。環吹裝置風量自動控制系統主要用于前紡段紡絲生產線上，對冷卻后的紡絲質量起到極其重要的作用。本系統在硬件上選用了國際、國內先進的、高可靠性的檢測儀表、可編程控制器(PLC)及計算機網絡設備，同時在軟件上充分使用先進的計算機技術、PLC技術及網絡通訊等技術，并且整個系統通過硬件設備和軟件功能的有機結合，使其既穩定可靠、功能完善且人機界面友善良好，是一套在硬件上和軟件上均屬先進、可靠的監控系統。

二、控制方案

1、控制方式

環吹裝置風量自動控制PLC系統采用PROFIBUS DP總線式控制方式，分為一個主站，4個遠程I/O站的一主四從式控制方式。

運行人員通過在現場觸摸屏上幾可以對系統內的儀表及設備進行監視和控制。

2、控制水平

環吹裝置風量自動控制系統根據生產線的情況由多個個工位組成，通過總風管變頻風機進行風道恒壓控制，使風道工作壓力保持在1800Pa的工作狀態下，通過各個支風管進風調節閥通過PID調節來調節每個環吹工位的進風量。每個工位均可獨立投入或切除，對其他工位基本不造成干擾。

環吹裝置風量自動控制PLC系統采用SUPNO-VA 300系列的CPU。在正常情況下，運行人員可以在現場操作員站（觸摸屏HMl）對現場設備進行操作。在異常或事故情況下，通過報警器對現場人員進行報警。

在現場操作員站（觸摸屏HMI）可對整個系統的參數進行修改，并且修改過程中不會影響系統的穩定運行。

3、控制回路

1)進風控制系統

測量原理：氣體流過管道，當它流經管道內的節流件時，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前后便產生了壓差。流體流量愈大，產生的壓差愈大，這樣可依據壓差來衡量流量的大小。通過壓力變送器中4-20mA信號送入PLC和電動執行器、風門組成一個控制回路經過PID調節風門開度確保在進風支風管出口風壓恒定，從而滿足工藝要求。

2)回風控制系統：   

采用靜壓檢測方式，主要是取支管靜壓，設定出風靜壓壓力，以此為依據調節電動閥開度。

全套控制軟件包將充分體現風量控制系統的技術特點，不僅能實現系統的實時控制、優化操作，而且能完全保證裝置的長期、穩定、安全運行。

三、主要設備

1、CPU

采用上海自儀的SUPNOVA PLC，技術先進，使用方便，功能齊全，具有高可用性的通訊，為用戶提供了一種新型的通訊類型?CPU帶有以太網和DP主站、MPI接口。

2、文丘里管道

風量檢測方式選擇經典文丘里管道，通過成熟的文丘里管道檢測技術，可以測算出管道中流體所產生的差壓，并且通過國家標準計算公式推算出管道中流體的實際流量。

3、差壓變送器   

采用上海自儀生產的微差壓變送器(0～2KPa、100～100Pa)，此差壓變送器專門為環吹風量控制系統設計，其穩定性及可靠性通過多方實驗驗證。配合PLC控制系統，能很好的滿足用戶的測量及控制精度要求。

4、風閥及執行器

風閥采用對外無泄漏密閉式蝶閥，連接方式為法蘭連接，在正常運行中管道內氣體不會向外泄露。執行器與風閥相配套，選用進口執行機構，可接受PLC發出的控制信號并帶動閥門進行調節，對于信號的執行，精度高，誤差小．

5、觸摸屏

上位機( HMI)選用了西門子觸摸屏，采用PROFIBUS DP方式與CPU進行數據通訊，操作簡便、直觀，能很好的響應CPU所采集及處理后的數據。用戶可通過觸摸屏( HMI)對現場設備、儀表的運行、控制、報警等參數進行設置或修改，以滿足各種實際生產需要。并且上位機系統可以針對不同級別的操作人員進行判斷，并不同程度的開放管理功能界面。用戶也可以自定義操作員級別及口令，以達到安全生產、管理的功能。   

經過現場的調試、使用，并且根據用戶反應，這套風量控制系統能很好的滿足現場的生產需求，得到了用戶的肯定。