基于PLC和组态软件的高温高压染色机监控系统设计.doc

基于PLC和组态软件的高温高压染色机监控系统设计 第2l卷第3期 7,007年9月 南通职业大学 JoURNALoFNANToNGVoCATIoNALCoLLEGE V01.21No3 Sep.7,007 基于PLC和组态软件的高温高压染色机监控系统设计 杨卫东 (南通职业大学电子工程系,江苏南通226007) 摘要:介绍了由CC—Link现场总线构成的基于PLC和组态软件的高温高压染色机监控系统.以 及该系统的网络结构,硬件组成,控制方法以及组态过程;系统具有界面友好,易于操作,运行可靠, 便于升级扩充等特点. 关键词:监控系统;CC—Link;PLC;组态软件;染色机 中图分类号:TP393.5文献标识码:A文章编号:1008—5327(2007)03—0088-04 染色机是为织物染色的机器,高温高压染色 机在染色过程中应主要控制染缸内染液的温度执 行一条按时间变化的工艺曲线为提高染液沸点 温度,需向染缸内充入压缩空气加压,染缸中的液 位也要按浴比要求进行控制.因此,染色机监控主 要是对染缸内的温度,液位,压力进行控制.染色 机自动化程度的高低,对产品质量控制影响很大. 多台染色机染制同批次布匹时,保证各染机生产 工艺的一致性则是消除产品之间色差的关键. 随着计算机及网络技术的发展,染色机的计 算机控制系统也应运而生.可编程序控制器(PLC) 因其可靠性高,编程方便,配置灵活等优点在染色 机控制系统中得到了广泛应用.工业组态软件可 以从PLC的各种数据采集卡等设备中实时采集 数据,发出控制命令并监控系统运行,为工业监控 软件开发提供了便利的软件开发平台,从整体上 提高了工控软件的质量.将二者有机地结合可以 设计出高性价比的监控系统,实现染色机系统的 实时监控和管理. 1系统总体结构 按照结构简单,性能可靠,实时性强,灵活以 及易于扩充的设计原则.本染色机控制的系统硬 件结构如图1.其以工控机为上位机,对染液液 位,温度及保温时间等进行动态监测和控制;下 位机为PLC和触摸屏系统,利用PLC控制染液 按设定的速率升温,降温,保温.同时,系统配置 变频器.对提升滚筒,循环泵的转速实现定时,定 速控制. 图1系统硬件结构 本系统将CC—Link现场总线网络作为主体 网络,向下与N:N通信网络相连,向上通过主控 通信单元与上位监控机相连….系统层次分明,上 下层之间通过相应设备互连,交流信息和系统升 级十分方便. 在本系统中.CC—Link现场总线网络主要采 用ANS系列通讯模块和RS232通信卡实现上位 监控机和下位机(FXz~r-80MRPLC)之间的数据通 信.该总线支持的最高传输速度可达10Mbps,最 长的传输距离可达1200m.ANS系列主控通讯 模块主要由多块通讯链接模块(A1SJ61BT11)和1 收稿日期:2007—06—12 作者简介:杨卫东(1951一),男,江苏南通人,讲师,硕士,研究方向为自动控制. 88 第3期杨卫东:基于PLC和组态软件的高温高压染色机监控系统设计 块处理器模块(AISJHCPU)组成,而1块通讯链接 模块可有64个从站(远程I/O站,远程装置站), 如果增加相应的通讯链接模块可使网络进一步 扩展. N:N通信网络采用了环状主从网络通讯形 式.下位机总是接受上位机的指令,由上位机控 制.每一个N:N网络都由8个工作站首尾相连组 成,8个工作站就是8台染色机,其中一个为主 站,其它7个均为从站.8个工作站之间采用 RS485标准通信单元485ADP通信,该网络由主 站FX一80MR向上通过FX2N一32CCL模块与 CC—Link现场总线通信.网络联网简单,用双绞线 连接.具有很强的抗干扰能力,波特率为39200 bps.其有效传输距离可达100111. 2监控系统设计 2.1系统配置 由于工作在酸碱,潮湿的环境,以及系统对 稳定性,抗振,抗噪和运行速度等方面的要求.上 位机选用研华IPC一610工控机,128M内存,10G 硬盘.内部底板上有4个ISA总线插槽,2个PCI 总线插槽和一个CPU插槽,可以方便地进行系统 扩展.另外,选配飞利浦105A型显示器,可清晰 地显示各种图形和文字,运行WINDOWSNT操作 系统,外接打印机,打印历史曲线和记录,以便日 后分析,查询.工控机由一台500VA的不问断电 源UPS供电,在断电的情况下,不致于数据丢失, 保证图表数据的完整记录.在此工控机上可完成 组态软件的设计和开发,PLC程序的开发以及将 软件通过串口传送至PLC的CPU单元.下位机 采用小型化,高速度,高性能的三菱F-x一80MR— PLC实现染色机的控制和参数采集.使用GX Developer软件可直接在PC机上用梯形图编程, 调试,也可用手持式编程器进行指令编程,现场 调试