PLC在清梳聯控制系統應用分析

1. 引言
清梳聯是紡紗工藝的第一道工序，完成棉包的開松、除雜、混合、輸送和梳理等任務，制成合格的棉條（稱作“生條”）供精梳和并條工序。清梳聯的除雜效率可達99%，是紡出品質優良的棉紗、化纖紗或混紡紗的基礎。

清梳聯系統由一組開清棉機聯合機（抓棉機、混棉機、除雜機等）和6～12臺梳棉機組合而成，以抓棉喂入為尾端、棉條輸出為始端對原棉進行循序加工。在加工過程中，首先必須實現各機組之間的聯鎖控制，保證后方機臺對前方機臺喂棉不脫節、不跑空，提高單機的運轉效率，制出合格的棉條；其次各機組需要配備用于操作和運行狀態顯示的人機界面，以實現安全防范、故障報警和處理等聯鎖控制，保證生產的正確性和可靠性。因此，從系統控制角度看，需要將整個清梳聯系統當作一個整體，即采用一個PLC對整個系統進行控制，而各單元機可通過現場總線以遠程I/O的方式進行控制。

2. 控制系統方案

系統由一個主PLC（Premium）和若干個從PLC（Micro）加Magelis XBTG觸摸屏組成，通過FIPIO現場總線實現遠程I/O方式控制。主PLC帶FIPIO通訊接口（聯接各單元機）和以太網接口（聯接工廠自動化系統），所有控制程序均在主PLC上編寫；從PLC僅執行對主PLC的I/O映像和人機界面功能，無控制程序。

3. 控制系統簡介

Premium PLC是施耐德電氣公司推出的先進的中型可編程控制器，采用模板式結構，具有高可靠性、大存儲容量、以及強大的系統擴充能力，開關量I/O最大容量可達2048點 （本系統最大為1024點） ，模擬量I/O最大容量可達256路（本系統最大為80路）；中央處理器部分采用最先進的多處理器技術，具有高效的數據處理能力和處理速度（每條布爾指令0.12s）；同時，集成了伺服控制、PID閉環控制、稱重系統、“透明工廠”等先進控制技術，是面向未來的理想的自動化平臺。本系統采用嵌裝Ethernet 和FIPIO接口的TSXP572823M CPU。

Premium PLC的FIPIO接口可連接多達127個從站，傳輸速率為1Mbps，采用屏蔽雙絞線以菊花鏈方式與各從PLC相聯；通過功能強大的PL7 Pro編程軟件進行簡單配置，即可實現Micro PLC （TSX3721/22 CPU模塊加TSXFPP10 FIPIO擴展卡）中64個字（32個輸入字和32個輸出字，見下圖）在Premium PLC內存中的I/O映像，這64個字的數據交換是周期性高速自動執行的，無需編寫任何通訊程序。因此，主PLC對從PLC的遠程I/O的控制可以當作對自身內存的讀寫操作，實現對清梳聯系統的整體控制。

Magelis XBT-G觸摸屏是施耐德電氣公司最新推出的高可靠性人機界面產品，有多種屏幕尺寸（5.7”～12.1”）和色彩（黑白、彩色），采用先進的100MHz RISC CPU技術，通過Windows環境下的VijeoDesigner VJD SPUL軟件配置用戶界面，可提供豐富的功能和大量數據的處理、以及與PLC的高速同步鏈接。本系統采用5.7”藍屏觸摸屏（XBT G2110），通過Uni-Telway總線與Micro PLC編程端口相聯。

Premium PLC的以太網接口集成了施耐德電氣公司先進的內置WEB Server的“透明工廠”技術，通過與工廠自動化系統網絡的連接，以瀏覽網站的方式方便地訪問系統的數據，實現“管控一體化”；更可以通過英特網等公共網絡的遠程訪問監控系統的運行狀況，降低系統維護成本。