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永宏P(guān)LC在細紗機控制系統設計與實(shí)踐

2015/6/26 10:26:58 人評論 次瀏覽 分類(lèi):永宏應用案例

       FA506型細紗機是目前成紗質(zhì)量好,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,便于管理的環(huán)錠細紗機,適用于純棉或化纖的純紡和混紡的細紗工序,尤其采用PLC作控制器,不但提高了控制精度,而且解決了生產(chǎn)管理方面存在的缺陷,大大降低操作者勞動(dòng)強度;同時(shí)錠子曲線(xiàn)控制也提高了紗線(xiàn)的質(zhì)量,保證了紗錠成型,提高了全機的產(chǎn)量。 系統設計特點(diǎn):
1、 用PLC控制整個(gè)紡紗過(guò)程,具有程序開(kāi)車(chē)、鋼領(lǐng)板自動(dòng)升降、中途停車(chē)后自動(dòng)跟蹤開(kāi)車(chē)、自動(dòng)落紗、自動(dòng)留頭等。
2、 設定紡絲的工藝參數,依據工藝要求自動(dòng)協(xié)調控制;實(shí)現定長(cháng)落紗和錠子速度曲線(xiàn)控制。
3、 顯示紡紗過(guò)程的錠速、牽引倍數、細紗號數、捻度以及班產(chǎn)累計等。
4、 采用數字通信,提高了系統的抗干擾性。

二、 系統硬件

       電氣控制系統包括:數字量輸入及數據檢測部分、可編程控制器部分、執行機構、人機界面。 見(jiàn)圖一

系統框圖.png

 

1、 數字量輸入及數據檢測部分:
        1) 各種數字量開(kāi)關(guān) 包括開(kāi)停車(chē)開(kāi)關(guān)、功能開(kāi)關(guān),用于開(kāi)停車(chē)與實(shí)現工藝要求的各種功能動(dòng)作。 
        2) 三自動(dòng)檢測部分 由關(guān)主電機、下鋼板、剎車(chē)傳感器構成。其作用為當落紗開(kāi)始后能自動(dòng)適位停車(chē)、自動(dòng)留頭、為重新開(kāi)車(chē)降低斷頭創(chuàng )造條件。
        3) 數據檢測部分 由主軸、前羅拉、后羅拉傳感器組成。其作用是自動(dòng)檢測紡紗過(guò)程中主軸、前后羅拉的運行數據,為計算班產(chǎn)量、錠速、牽引倍數、細紗號數、捻度等工藝參數以及為錠子速度曲線(xiàn)控制提供數據。
2、 可編程控制器(PLC)部分: 該部分主要由永宏FBs-60MC主機與擴展模塊構成,可編程控制器專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境而設計的通用自動(dòng)化裝置,它吸取了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的最新成果,采用可編程的存儲器,實(shí)現邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算,并通過(guò)數字式、模擬式的輸入和輸出控制各生產(chǎn)過(guò)程,永宏FBs-60MC 主機有36點(diǎn)數字量輸入、24點(diǎn)數字量輸出,可帶32個(gè)擴展模塊,本系統設計所有數字量輸入全部由主機完成,模擬量輸入由擴展模塊有 FBs-6AD 完成
3、 執行機構 包括主電機、吸風(fēng)電機、鋼領(lǐng)板升降電機、自動(dòng)潤滑裝置、自動(dòng)清潔裝置、變頻器、落紗電源等,用于完成紡紗過(guò)程的全部工藝動(dòng)作。其中變頻器錠子速度控制由變頻器、錠子傳動(dòng)部分、主電機構成。其作用是變頻器根據PLC的指令(錠子速度控制曲線(xiàn))自動(dòng)調整錠子運行,提高紗線(xiàn)質(zhì)量和產(chǎn)量。
4、 人機界面 采用TP27觸摸顯示屏做人機界面,完成參數設定、顯示,可直接設定錠子運行曲線(xiàn),實(shí)現控制柔性化。并能根據工藝要求修改參數。TP27與PLC 之間以PPI協(xié)議通訊。 
 

二、 軟件設計

        電氣控制軟件分為:控制主程序、參數設定顯示子程序、計算采樣子程序、數字通訊子程序和錠子運行曲線(xiàn)子程序。
1、 控制主程序 軟件主控制程序部分,依據工藝要求編制的程序,上電后自動(dòng)檢測各開(kāi)關(guān)量和傳感器輸入的數據,完成整個(gè)紡紗過(guò)程自動(dòng)控制和調用子程序。
2、 參數設定顯示子程序 主要依據TP27配置完成參數設定顯示,包括班次設定、錯誤設置提示,總產(chǎn)量、班產(chǎn)量累計顯示、錠子速度、前羅拉速度、牽引倍數、捻度、產(chǎn)量、細紗號數等參數顯示。 其中參數設定菜單程序結構見(jiàn)框圖二
3、 計算采樣子程序 主要依據主軸、前羅拉、后羅拉數據檢測傳感器采樣結果以及設計參數完成系統計算,用以完成各類(lèi)顯示參數的計算及定長(cháng)落紗等功能。
4、 數字通訊部分和錠子運行曲線(xiàn)子程序 主要采用自由口通訊協(xié)議完成與變頻器的數據傳輸。通訊設置自由口通訊控制寄存器設置為自由口通訊方式,程序通過(guò)接收中斷和發(fā)出中斷以及發(fā)送指令XMT控制通訊口的操作,在自由口通訊方式下通訊方式由程序梯圖控制。通訊設置還定義了波特率、校驗方式和數據長(cháng)度等。為了使錠子運行曲線(xiàn)平滑。在設定的點(diǎn)與點(diǎn)之間采用數學(xué)建摸的方法擬合發(fā)送參數,該部分程序框圖見(jiàn)圖三。 

1p1.png

 

三、 通訊設計

        該控制系統******特點(diǎn)是應用數字通訊方式完成TP27與PLC以及PLC與變頻器之間的數據傳輸。PLC的Prt0口與TP27連接,以PPI協(xié)議通訊完成參數設定顯示, Port1口與變頻器相連,以自由口協(xié)議通訊完成錠子運行曲線(xiàn)控制,以往我們進(jìn)行錠子速度曲線(xiàn)控制時(shí)只能選用模擬量來(lái)控制變頻器運行,這樣硬件成本高且控制精度較低。采用數字通訊后,硬件僅為一條屏蔽線(xiàn),抗干擾能力增強,為實(shí)現聯(lián)網(wǎng)傳輸控制參數提供了條件,降低了控制成本;數字通訊高精度、高可靠性和低成本極大的提高了機器性能比和市場(chǎng)競爭能力。


四、應用效果

       FA506型細紗機控制系統前身采用PLC開(kāi)關(guān)量控制和協(xié)議參數儀構成,全機控制精度低,可靠性和抗干擾性能差,系統成本高。采用永宏FBs-60MC系列PLC構成系統后,全機控制采取數字通訊方式,控制精度高,可靠性和抗干擾性能大為提高。利用“提高軟件設計水平來(lái)降低硬件投入”原則,極大降低了系統成本,單機實(shí)現成本降低達控制系統的10%左右,極大提高了產(chǎn)品盈利能力,市場(chǎng)前景十分廣闊。

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