一、概述
棉花高價位導致下游服裝紡織企業以化纖代替棉花，給滌綸短纖維的生產線生產廠商帶來新的發展空間。環吹裝置風量自動控制系統主要用于前紡段紡絲生產線，對冷卻后的紡絲質量起到極其重要的作用。環吹裝置風量自動控制系統在硬件上采用了西門子PLC、國內高穩定性現場測量儀表、計算機網絡設備，充分使用計算機技術、PLC控制技術、PID調節和網絡通信技術，并且整個環吹裝置風量自動控制系統通過硬件設備和軟件功能的有機結合，使其穩定可靠、功能完善且人機界面友善良好，是一套硬件和軟件先進、性能穩定可靠的監控系統。
二、環吹裝置風量自動控制系統控制方案
1、控制方式
環吹裝置風量自動控制系統PLC采用總線控制方式，分為一個主站和四個遠程I/O站。生產線操作人員通過現場觸摸屏對現場儀表和設備進行監控和操作。
環吹裝置風量自動控制系統自動、連續地檢測并記錄、顯示出生產過程中各工藝環節、各個時段的壓力設定值、壓力和流量的實測值、以及調節閥開度值等生產數據以及生產設備的運行工況等。
2、控制水平
環吹裝置風量自動控制系統根據生產線情況由多個工位組成，通過總風管變頻風機對風道風壓進行恒壓控制，工作狀態下使風道壓力≥1800Pa（包括管道系統壓）、單位送風量≥2700m3/h、送風速度≥7m/s，各個工位進風量由支分管進風調節閥調節，每個工位進風量均有獨立PID調節系統控制，每個工位均可獨立投入或切除，對其他工位基本不造成影響。環吹裝置風量自動控制系統采用西門子PLC，在正常情況下現場工作人員可在現場操作站（觸摸屏HMI）對現場設備進行操作；在設備異常或故障時，通過閃光報警儀提供報警，提示操作人員進行相關檢查和設備故障處理。
3、控制回路
A、進風控制系統
測量原理：氣體通過管道，當它流經節流件時，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處前后便產生差壓。氣體流量越大，產生的壓差越大，這樣可根據差壓來衡量管道內氣體流量大小。文丘里管、差壓變送器、PLC、角行程電動執行器和風門組成風量調節系統，通過PID調節風門開度確保進風管出口風壓和風量穩定，從而滿足工藝要求。
B、回風控制系統
通過獨立測量各回風支管靜壓，通過PID調節獨立各工位電動調節閥開度，自動將各個工位風道壓力保持在適合范圍內。
全套環吹裝置風量自動控制軟件充分體現風量控制系統的技術特點，不僅能實現生產線實時控制、優化操作，而且能完全保證環吹裝置風量自動控制系統長期穩定、可靠、安全運行。
三、環吹裝置風量自動控制系統主要設備
1、PLC
根據現場統計的I/O點數，選用國際知名品牌西門子S7-200系列PLC。
2、文丘里管
風量檢測選用經典文丘里管道，通過成熟的經典文丘里管道測量技術，可計算出管道內流體產生的差壓，并且通過國家標準計算公式推算出管道內流體的實際流量。
差壓變送器是差壓式流量計的核心部件，為滿足高精度和高穩定性要求，我們選用昌暉儀表制造有限公司高穩定性單晶硅差壓變送器。
4、風壓變送器
在風量測量或鍋爐爐膛負壓測量等小量程壓力測量中，微差壓變送器必須同時滿足高精度、穩定性和低溫度漂移的技術要求，不然在使用中需要頻繁對變送器進行校驗。為滿足系統長期可靠、穩定運行要求我們選用昌暉儀表制造有限公司單晶硅微差壓變送器，量程分為為0-2000Pa和-100～100Pa，此變送器在國內多方應用驗證，配合PLC控制系統，能很好滿足紡織行業用戶對測量和控制精度、產品長期穩定性要求。
5、風閥及執行機構
風閥采用無泄漏密封式蝶閥，連接方式為法蘭連接，在實際使用中管道氣體不會向外泄露。執行機構與風閥配套，選用PSQ角行程執行器，可接受PLC控制信號并能將執行機構故障反饋給PLC，該執行機構控制精度高、誤差小、維護量極小。
6、觸摸屏
上位機（HMI）選用西門子觸摸屏，方便與西門子PLC進行通訊，操作簡單直觀。用戶可通過觸摸屏對現場設備、儀表的運行、控制、報警等參數進行設置和修改，以滿足各種實際生產需要。并且環吹裝置風量自動控制系統上位機可以針對不同權限的操作進行判斷，開放不同程度的管理界面。用戶可自行定義操作員權限及口令，以達到安全生產和管理的功能。
環吹裝置風量自動控制系統經過上海二紡機股份有限公司現場調試、使用和反饋，環吹裝置風量自動控制系統能很好地滿足現場生產需要，自動化程度高，得到用戶肯定。
