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1、电控系统说明ZHR576型精开棉机电气操纵系统说明ZHR576型精开棉机是参照奥地利LENZING公司生产制造的1500型精开棉机重新设计开发生产制造的。最大生产能力为140T/d，工作辐宽1800mm。主要机械部件为前输棉风机、顶部筛XX蓝、卸料斗、凝棉箱体、喂入罗拉辊、喂入打手、握持罗拉及打手，开棉箱体、开棉罗拉、后输棉风机等。主要电气部件为：48M1喂入罗拉变频电机(2.2KW)、49M1喂入打手电机(4.0KW)、61M1握持罗拉变频电机(3.0KW)、65M1开棉罗拉电机(22.0KW)，电控系统包括D0100PLC自动操纵柜、D0200MCC电机操纵系统变频柜、D0300现场操作操
2、纵箱及现场气动箱等。主要电气操纵仪表为：检测凝棉箱内料位的微波传感器LS+6041、LC6042和LS-6043，分别安装在箱体侧面上中下三个位置；检测设备轴头速度的PNP光电接近开关SS(Z)6050和SS(Z)6066，分别检测喂入打手及开棉罗拉运动状态，是否在运转或者静止；检测开棉机出口风压的压力变送器，保证系统负压不大于-3mbr；检测传动机箱门是否安全关闭的限位开关(带电磁锁)：GS(Z)6044和GS(Z)6045分别安装在凝棉箱的左右观察门，GS(Z)6046(不带锁)安装在喂入罗拉及打手传动机箱的从门，GS(Z)6047安装在喂入罗拉及打手传动机箱主门，GS(Z)6063安装在
3、喂入和开棉单元的连接通道的检修门上，GS(Z)6064安装在握持罗拉及打手传动机箱后门，GS(Z)6067和GS(Z)6069分别安装在开棉罗拉传动机箱左右主门，GS(Z)6068和GS(Z)6070(均不带锁)分别安装在开棉罗拉传动机箱左右从门，GS(Z)6052安装在开棉罗拉的气动检修门。下面从几方面叙述ZHR576型精开棉机的电气操纵系统的：一、工艺流程简述经过前道烘干工序处理的粘胶纤维，由输棉风机输送到凝棉箱内，凝棉箱体侧面的上中下三个料位传感器被分别标定为100%、50%和0%位置，通过料位计算程序的作用，转换为连续料位信号，再经过PID闭环运算，给定喂入罗拉的旋转速度，从而使凝棉箱
4、内料位恒定操纵在50%上下。喂入打手以恒定的速度旋转预先梳理和开松不断喂入的纤维，然后靠自重落到下部开棉单元内。进入开棉单元内的纤维，由握持打手导向不断喂入握持罗拉，与开棉罗拉共同作用进一步开松纤维，再由后输棉风机抽送到打包机工序。握持罗拉的旋转速度与前面喂料罗拉保持一恒定比例关系，使纤维开松匀整维持一个动态平衡。二、系统电气操纵功能电气操纵系统采纳国际众多知名品牌，PLC、软启动器、HMI触摸屏及低压电器等采纳德国西门子，变频器采纳瑞士BB，现场仪表采纳德国E+H公司，安全保护装置采纳德国皮尔茈公司。优质的自动化器件保证了操纵系统稳定、可靠的优越性能，使生产产品的品质大大提高。有如下几大特点
5、：1 、西门子Profibus-DP现场总线技术系统通过Profibus-DPXX络将CPU、喂入罗拉变频驱动器、喂入打手软启动器、握持罗拉变频驱动器及开棉罗拉软启动器连接起来，使操作人员可以从现场人机界面上远程监控每XX传动电机的电气和工艺参数。在自动操作模式，系统可以将CPU运算的结果通过总线直接传输到每XX驱动执行器，从而提高了系统的操纵可靠性。2 、料位计算程序和PID操纵程序为了保证精开棉机出料的稳定和均匀，设计了料位自动计算程序，利用这个计算程序将凝棉箱内的上中下三点的物料位置模拟转换为连续料位，配合PLC自带的PID操纵程序块，二者有机结合，可以精确操纵喂入罗拉和握持罗拉的转速，
6、从而达到均匀出料的目的。料位自动计算软件的原理是：将凝棉箱体侧面的上中下三个料位传感器分别标定为100%、50%和0%位置，通过分析料位变化的趋势，分时抽样采集计算50%料位点的升降速率，建立一个数学函数式，通过HMI界面生产配方的修改，实时修正函数的渐变系数，从而模拟了一组比较真实的料位数据。3、以人为本的安全操纵性能在机箱充分考虑到人身和设备的操作安全以及产品的品质，门、观察窗等与外界连接处安置了电磁锁限位。当所有机箱门、观察窗关闭且上锁时，系统才能启动；通过速度监视器和变频状态字的读取，检测到当所有机械传动设备停止时，电磁锁限位才能解锁，机箱门才能打开。以上信号与安全继电器共同作用，使得
7、系统在任何操作模式下，都能可靠动作，大大提高了系统安全操纵性能。4、可靠稳定的安全停车系统系统设计通过安全继电器检测供给各驱动器信号操纵线路电源，其原理是利用安全继电器的优越可靠的安全性能，使得正常生产中遇到突发事件，操作员紧急操作急停按钮，保证能够可靠切断各驱动操纵器信号硬件线路，使各电机可靠停止。当进行急停操作保护动作后，系统中得到安全保护的操纵线路已经可靠切断，若要恢复电源则必须采取手动复位重新上电才行，这也是安全继电器的优越性能之一。三、电控系统配置电气操纵柜主要包括D0100PLC操纵柜、D0200MCC电机操纵系统变频柜、D0300现场操作操作箱三部分：1、PLC操纵柜柜体尺寸（6
8、00宽X2000高X600深），RITTL标准制造，柜内主要配置有西门子S7-300型CPU、电源及I/O模块。包括CPU315-2DP一个，PS307电源2个，32DI模块2个，16DO模块2个，2I模块1个等等。2、MCC操纵柜柜体尺寸（1600宽X2000高X600深），RITTL标准制造，柜内主要配置有BB变频器及DP通讯卡2套，西门子软启动器及DP通讯卡2套，西门子安全继电器2件，RS485总线有源终端1件，皮尔茈安全速度监视器2件，E+H微波操纵器3件，西门子接口继电器18个以及其他西门子低压电器等等。3、现场操作箱一一箱体体尺寸（1000宽X1200高X300深），操作面板主要配
9、置西门子15触摸屏1XX,4个传动电机主回路操作开关，紧急停车按钮，料位操作开关，机箱门安全指示信号显示等等。四、电控系统操纵关系ZHR576型精开棉机的电气操纵主要体现在逻辑联锁以实现操纵的安全可靠性、人机互动以实现生产操作的便捷性。1 、逻辑操纵关系1.1 硬件操纵线路联锁、紧急停车操操通过带手动复位的安全继电器111联动11K14,与48M1、49M1、61M1及65M1操纵线路联锁，同时将急停信号送到PLC。b、电磁锁操操实际上就是带锁的限位开关，分别安置在各机箱门上。电磁锁线圈断电时为锁定状态，通电时为解锁状态。通过自复位的安全继电器711检测各门限是否到位和锁定并联动71K67,与
10、48M1、PLC49M1、61M1及65M1操纵线路联锁，同时将信号送到c、速度监视操纵49M1和65M1输出机械轴上分别安置了速度检测码盘，通过接近开关发出脉冲信号连接到速度监视操纵器，以监视机械轴的运行状态是在运转或者停止。运转时输出一干接点信号，驱动现场操纵箱指示灯常亮；停止时输出一干接点信号联锁电磁锁解锁线路，保证电机49M1和65M1在停止时才能解锁。d、 设备操纵自身联锁48M1、49M1、61M1及65M1主回路操纵在现场操作箱上分别设置一个主回路动力开关，机械电气检修时，将此开关关断，可以使此电机彻底从电路切除。同时，此开关也输出一干接点联锁此电机的操纵回路。e、 操作模式互锁
11、由于48M1、49M1、61M1及65M1的操作开关结构的独特性，手动、自动档位彼此分开，手动位与STRT位相连并联动。这样就使得操作模式互为联锁，即手动档位时无法自动操作，自动档位时无法手动操作。同时，为保证操作模式切换运行的的可靠性，HMI人机界面上也设置了一操作模式切换按钮。即自动操作时需要点触屏幕上按钮切换到自动加以确认；手动操作时需要点触屏幕上按钮切换到手动并联动继电器12K1，与48M1、49M1、61M1及65M1手动操纵线路联锁。1.2 上下工序设备联锁、烘干机输棉皮带M36当操纵系统已在自动模式下运行，且没有高料位信号输出时，系统输出一干接点22K1信号，同意M36运行；当系
12、统在自动模式下任何方式（正常停机、急停、故障停机、负压不足停机）的停机或者高料位信号延时5秒后都将使干接点22K1信号消逝，M36皮带停止。b、打包机高报信号操纵系统已在自动模式下运行时，当下游工序打包机出现料位高报，系统中继电器211断电释放，喂入罗拉电机48M1停止，精开松停止向打包机供料；当料位高报消逝，继电器211通电吸合，喂入罗拉电机48M1运转，精开松继续向打包机供料，同时屏幕上“外部联锁”绿色标示恢复常亮。若当下游工序打包机出现料位高报，系统还没有启动时，则因其联锁无法自动模式启动。但手动模式下，则不影响手动启动。c、负压不足联锁一一自动运行状态，当打包凝棉风机停止或输棉管道堵塞
13、时，精开松输出风管负压将高于设定压力，此时屏幕上出现报警信息提示操作工，若延时3秒后仍没有恢复负压，则将按停车顺序依次停止各电机。反之，若管道负压不足，则因其联锁无法自动模式启动。但手动模式下，则不影响手动启动。1.3 启停模式联锁、手动模式分别将喂入罗拉、喂入打手、握持罗拉及开棉罗拉模式转换开关切换到“手动”位置，HMI屏幕上操作模式转换为手动模式；旋转转换开关至“STRT”然后松开，依次按顺序启动（开棉罗拉、握持罗拉、喂入打手及喂入罗拉）各电机；停止时则按反顺序操作。若某XX电机过载或故障停止，则不影响其他电机运行。b、自动模式满足各个联锁条件，在HMI屏幕上操作，联锁条件各电机操作模式转
14、换开关已经在“自动”位置，联锁条件HMI上启动模式为“自动”；联锁条件HMI屏幕上所有联锁条件显示都为绿色OK;联锁条件设备由口负压低于-3mbr;点触HMI屏幕上红色“启动”按钮，各电机将依次按顺序启动（开棉罗拉、握持罗拉、喂入打手及喂入罗拉）；停止时则按反顺序一一自动停止。若因某XX电机过载或故障停止，其他电机则按停车顺序一一自动停止。c、停车模式自动运行状态，当点触HMI屏幕上绿色“停止”按钮、负压不足延时到、传动机箱门限位不到位（抖动）、48M1和61M1驱动变频器故障、48M1和61M1热继电器过载动作、49M1和65M1综合故障时各电机则按停车顺序一一自动停止。若紧急停车操作时，各
15、电机则同时马上停止，没有先后顺序。1.4 料位联锁、低料位当棉箱料位低于LS-6043下料位时，料位操纵器431无输出，PLC有输出下限指示灯常亮。此时若在自动模式下，喂入罗拉电机48M1停止或者不能启动。当排料开关72S1接通时，则无论下料位如何变化，都没有上述限制。当棉箱料位高于LS-6043下料位时，料位操纵器431有输出，PLC无输出下限指示灯熄灭。此时若在自动模式下，喂入罗拉电机48M1恢复运行。b、中料位也叫工作料位，当棉箱料位低于LS-6042中料位时，料位操纵器421无输出，PLC无输出工作料位指示灯熄灭。当棉箱料位高于LS-6042中料位时，料位操纵器421有输出，PLC有输出工作料位指示灯常亮。系统据此推断料位变化趋势，计算料位模拟值。c、高料位当棉箱料位低于LS-6041高料位时，料位操纵器411反向非逻辑有输出，PLC无输出高料位指示灯熄灭。此时若在自动运行状态下
