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1、纺织学报第二十二卷第，= 期3 7 9 【3 5 】 基于P L C 的织机集散监控系统 朱新杰陈宗农詹建潮吕文刚 ( 浙江大学杭州，3 1 0 0 2 7 ) 摘要：提出一种针对纺绒厂的基fP L c 和R s 一4 8 5 通讯的织机集散网络监控系统，用于对大批敬机实行管理拄制、舟绍 摹于P L c 的R s _ 4 8 5 通讯的特龃、系统的硬件组戚和软件的编制方法，并蛤出r 落系统的实例， 关键词：织机集散同络控制可编程序控制器监视控制 中圈法分类号：T s1 0 37 4 织物是纺织机械中最为关键和复杂的部分，大 部分织前准备工作主要是为这道工序服务的。因此 提高对织机的管理和控制水
2、平将有助于纺织厂生产 效益的提高：目前国内织机基本上都是单机独立运 行各种数据的采集与处理均需人工完成，这给产 品质量和生产效益的提高带来一定的困难，也限制 ，整个纺织过程自动化程度的提高， 国外纺织行业应用计算机的最新、最显著的特 点是自动化系统和信息系统的紧密结合，并使纺织 行业的计算机应用主要集中在计算机集成制造系统 ( c I M s ) 和快速反映( Q R ) 等方面，形成了一个包括 人工智能、专家系统和电子数据交换在内的信息和 知识管理系统：随着我国微型计算机的迅速发展， 纺织机械的自动化开始加快开发步伐，计算机的应 用从科研开始走向实用。如何将以高度自动化和集 成化为主要特征的
3、高新技术融人纺织业是具有非常 重要的意义。 目前，国内外在织机集散网络结构的监控系统 中”二，制造商采用自行设计的单片微机，及并非 标准的通讯方式，这将增加将现有织机联网运行的 困难性? 从改进系统的可靠性，提高系统的标准化 程度，减少网络连线咀及工业实际的可行性出发，笔 者提出了一种针对于纺织厂的基于P L C 和R 卜 4 8 5 通汛的织机集散型网络监控系统。 1 方案的提出 在一个中等规模的纺织厂，织机的数量一般在 上百台以上- - ，有相当数量的测量和控制对象，这 对测控系统的可靠性和灵活性都提出了很高的要 求，为此，必须使控制面向多元化，使系统分散化，即 负载分散、危险分散、功能分
4、散和地域分散，将任务 分配给多个并行工作的处理机系统。集散型控制系 统( 1 ) I 。s ) 具有通用性强、系统组态灵活、数据处理方 便等优点，它能适应织造生产过程的需要，提高织造 生产的自动化水平。 1 1 P L C 和R S 一4 8 5 通讯 可编程控制器( P L C ) 是以微处理器技术为基 础，综合汁算机技术和自动控制技术发展起来的一 种新型工业控制器。具有可靠性高，环境适应能力 强、使用方便等特点。但P L c 无法单独构成完整的 控制管理系统，需用作为上位机的微机、工控机或工 作站来弥补这一钦陷，这就涉及到通汛标准的问题。 R _ 4 8 5 是一种串行通讯标准，它采用“平
5、衡差 动式”数据传输特性，通过驱动器把电平变换成电位 差，通过传输线将电位差信号送到接收器，再将电位 差转换成逻辑电平。R s 一4 8 5 允许在同一对传输线 上最多带3 2 个驱动器和接收器，其传输率最大为 1 0 M b p s ，通讯距离可为几十米到E 千米。R s 一4 8 5 具有抑制共模干扰的能力，其接收器具有高度灵敏 性，能检测低达2 0 0 m v 的输入信号，适于高速率、远 距离传输。目前的P L c 和智能仪表基本I 二都具有 R S 一4 8 5 标准接口。 在以P L c 作为下位机而构成的控制系统中运 用R s 一4 8 5 通讯标准是在近几年刚发展起来的，以 这种
6、方式构成的系统由于具有非常高的可靠性和实 用性，所以很有发展前景。现在一些著名的P L C 生 产厂家纷纷采用模块化设计概念，推出了不同系列 的各种模块。恰当灵活地选择不同的功能模块可以 组成各种合适的系统。 1 2 监控策略 采用分级分布微机控制的方法来实现对织机的 集教管理。其层次结构见图1 。 2 系统的硬件组成 本系统的硬件主要由上位机、通汛模块和下位 机组成，还包括 人机接口、现场 检测装置和执行 装置。整个集散嶝 围1 分缎层次结梅H 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remov
7、e the watermark L n 目# 镕* a “* I * ，t g 一m # * 自镕m m f m t # m * 女4 # B * 自m H 自 m E 自 t 一# 日。t 月P c n I n 月；* n ，# 目 * $ t g * 4 n m t 自t 月H 。 * t d 自# * m # * “自十& # ”女# * * “# M 月M 4 8 6 “目i “ ”# m 。 2 2m 自d # T n T n 女* t m m * 自T m m m 女” 月* n # H “，# “ 自m 镕，# n 8 * * # 镕，T * 传* 自* 。 T n n M #
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11、籼 州 * 目眦# 目。r T m0 勺# “ _ m 懈“J 一1 日m 一、一c I Z * 是通n 可蝈g 控制_ 黼 T # * “) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【“】3 8 8 伸长率是采用Y 2 6 型单纱强力机对每个纱样测试 3 0 次得到的平均值。耐磨次数是采用Y 7 3 1 型抱合力 机对每个纱样测试3 0 次得到的平均值。结果见表1 。 2 实验结果分析 从表l 知，随接枝率增大，上浆率、单纱增强率和 耐磨次数都有明显的抛
12、物线变化规律，故取接枝率为 自变量，分别以上述各指标为因变量，进行回归分析， 结果见表2 。 nn， 2p n + 诤l z + p 2 z 查F 检验表知，F o0 2 5 ( 2 ，1 0 ) = 54 6 ，表2 中三 个回归方程在可信度为9 7 5 的情况下显著。相 关系数都在O 7 2 以上决定系数在O5 2 以上，所以 认为这三个方程可以近似地表示三项指标与接技率 的关系：即随着接枝率的增加，上浆率、单纱增强率 和耐磨次数开始是上升的，逐渐体现出酯基特性。 而接枝率增大到超过l O 时，酯基的疏水特性越突 出，接枝淀粉浆料水溶性变差，使上浆率等性能指标 有所下降= 由此看出接枝率并
13、非越大越好，而接枝 率大时，产品成本也会提高。因此接枝率在l O 左 右为最佳： 从表1 数据还可看出，产品得率、断裂伸长率和 ( 上接第3 6 页) 采用M i c f tv C + + 可视化编程工具参照上 面的模块图可编制出界面非常友好的实用软件，能 对织造生产和管理带来极大的便利。软件系统界面 见图5 ： 4 结语 ( 1 ) 运用该系统对浙江萧山江南纺织厂已有的 1 9 2 台剑杆织机中的三菱P L c 改造后，取得了较好 的效果，正准备逐步推广。 ( 2 ) 笔者提出的对织机群采用集散网络控制， 在物理结构上实现了真正的分散控制、集中管理，对 提高织机运行效率及生产的自动化水平有着
14、十分重 要的意义。并可单机运行，提高了可靠性。且极易 扩展： ( 3 ) 分散控制、集中管理和现场总线式双线制 的R S 一4 8 5 通讯，不但节省了电缆，大大节省了工 2 0 0 1 年1 0 月 减伸率与接枝率无明显函数关系。凹归方程在 9 0 可信度下都不显著。因为产品得率主要取决于 接枝反应工艺参数如引发剂和单体用量、反应时间 及温度等；而断裂伸长率和减伸率与接枝率无明显 函数关系是因为上浆实验中的浆液含同率很低，只 有2 ，上浆率都在较低的数值范围内，对断裂伸长 率和减伸率无明显影响。 3 结语 用s - g P M d A 浆料对纯涤纶1 6 t e x 经纱上浆实 验表明：上浆
15、率、增强率及耐磨次数与接枝率间有明 显的抛物线关系，说明接枝率并非越高越好；从使用 效果和经济方面考虑，上浆实验提示：接枝率小于或 等于1 0 时浆纱效果较好，最终还待在生产实践中 验证。 参考文献 1 nT I m e l le 谢JA p p lP d y lS c l ，1 9 9 6 ，6 0 ：2 8 5 2 祝志峰等：接枝合成路线对变性淀粉浆料上浆性能的研究，纺 织学报，1 9 9 5 ( 2 ) ；4 6 ：3 GF F h t a ，JA p p l _ 凡l y ms c l ，1 9 8 2 ，2 7 ：2 3 7 3 ：4 赵晓霞等待g P E M A 接枝淀粉浆料的合成
16、，印染助剂1 9 9 8 ( 6 ) ：】4 1 6 程费用，同时减少r 传输线对信号的于扰。 ( 4 ) 图形监控微机可以存取并以多种画面显示 全过程变量，控制变量和其它参数，可以直接操作各 局控制机，实现集中操作和监视。从而实现了整个 生产过程的最优运筹。 ( 5 ) 织机生产厂家若能在电控系统中考虑 R s 4 8 5 串行通讯标准接口，无疑对织机群采用集 散网络控制带来极大方便并能降低改造费用。 参考文献 1 郑锡荣：I T M A 9 9 织机概述，纺织机械，1 9 9 9 ( 8 ) 1 2 1 梅丽风等：织机计算机实时监测系境，自动化与仪表，1 9 9 7 ( 4 ) 3 。孙小
17、华：基于B I T R u s 的络筒机控制系统设计，浙江大学硕士 学位论文，1 9 9 8l 【4 M n S u B I s H I ：C 。n u D l C 煳t l o nL j n kM I T s L m I s H I E I F C l R ”C O R p 0 R A T l 0 N2 0 0 0 ( 3 ) 5 ：雷霖：P L c 通信技术及其应用研究，自动化与仪器仪表， 1 9 9 9 ( 5 ) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark