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台达自动化产品在帘子布织机电控系统的应用
2006年7月12日 16:29  来源:中国自动化网

    1引言

    帘子布织机是属于剑杆织机一类,普通织机机械结构主要包括送经机构、主机、卷取机构、选纬机构、储纬机构、多臂机构;电控部分主要包括主控部分(包括主电机、电子选纬、电子多臂等);电送电卷部分(送经电机、卷取电机控制)。不过由于帘子布织机是属于剑杆织机特类,所以它在拥有一般织机性能的同时,亦有其特殊的一面。主要体现在:简单机械多臂、固定一个纬纱、送经机构和卷曲机构亦有所差异、有大卷装机构部分等方面。

    以往,帘子布织机电控系统结构主控部分采用单片机控制,包括主机采用离合器控制、显示部分一般采用LCD;送经/卷曲(包括大卷装)大部分采用机械联轴控制,即使采用变频控制,一般都是模拟控制某一部分。这种控制结构的缺点是机械结构复杂、维修难;因为它很多都要通过机械传动来实现;车速一般不是很快;一般在200转/分~350转/分;显示信息不完善、自动化程度不高。

    2台达电控平台方案

    根据以上对帘子布织机及其原控制系统分析,通过与用户的合作,提出了一种采用以台达ES型PLC、DOP-A型HIM、B/M型变频器构建的电控系统。

    2.1变频器控制全驱动

    主机采用台达B型矢量型变频器控制,摆脱了传统的离合器控制模式,同时实现主机电气无极调速功能。送经电机、卷曲电机、大卷装均采用台达M型变频器控制。

    2.2PLC平台控制技术

    运用台达MODBUS通讯协议构建主机、送经电机、卷曲电机、大卷装控制系统;摆脱了传统的模拟量控制。信号采集及处理采用台达ES型PLC作为CPU处理中心。显示采用台达人机界面;摆脱了传统的LCD模式。

    2.3方案简评

    (1)机械结构大大简单化。

    (2)速度可高达450转/分,这是同类机种高不可攀的车速。

    (3)主机采用变频控制,使织机车速可变频调速控制。

    3系统设计

    3.1逻辑部分

    (1)快车:正常开车(高速);主机、送经、卷曲、大卷装同步。

    (2)慢车:正常开车(低速);主机、送经、卷曲、大卷装同步。

    (3)点动:以低速寸动;主机、送经、卷曲、大卷装同步。

    (4)机头布开车:大卷装布两头端开车,主机、送经、卷曲、大卷装步,和快车的区别在于二者的比例不同。

    (5)紧经/松经:主机不动、送经、卷曲、大卷装按一定比例点动运转。

    (6)卷布/退布:大卷装按一定速度点动运转。

    (7)正常停车:通过停车按钮停车,停车过程是:接受停车信号后,主轴转到停车角度后迅速封纬、高压-低压刹车。

    (8)经停:断经停车,在检测到断经信号后和正常停车过程一样。

    (9)纬停:断纬停车,在检测到断纬信号后和正常停车过程一样。

    (10)纬停:缺纬停车,在检测到缺纬信号后和正常停车过程一样。

    (11)计数到停车:卷装布生产布长到达设定长度时停车。

    (12)急停:通过急停按钮紧急停车,整个控制电源切断,进入准备阶段。

    3.2同步控制

    由于本系统主机、送经电机、卷曲电机、大卷转均采用变频控制,根据工艺和织物要求必须对其采用比较严格的同步控制,即快车启动过程、调速过程、停车过程、点动过程、慢车过程、紧经/松经过程均要有相应的同步工艺控制要求。主机改变整机速度;纬密改变卷取速度;卷曲张力改变大卷装速度;送经张力改变送经速度。采用的同步比例控制原理如图1所示。    

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                              图1同步控制原理

    3.3控制系统结构

    PLC对变频器的控制速度采用RS-485;运行/停止采用较安全的I/O控制。PLC端口配置参见表1。

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                               图2系统构架框图

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                               表1PLC端口定义表    

    3.4软件系统构架

    初始化程序主要处理一些运行参数、工艺参数、通讯格式等在停车、开车、上电时的保存或调用等功能。通讯部分主要实时处理PLC对四台变频器速度通讯控制。工艺逻辑、数据处理部分主要实现根据该剑杆织机的工艺要求。整个工艺参数设定是采用子程序处理,目的减少程序扫描周期。为了快速、定位停车,程序采用中断处理。软件系统架构图如图3所示。

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                             图3软件系统构架图

    4系统调试

    4.1成品调试

    在机械厂调试(空载调试):调试内容主要是整个电路接线检查、通讯调试、工艺逻辑基本实现。

    4.2现场调试

    户厂现场调试(带载调试):调试内容主要根据最终用户的要求实现工艺的完善,最终能达到客户要求、并生产出合格的产品。运行一段时间后对出现的问题加以解决及整个系统的跟踪完善。

    5结束语

    本系统已投入化纤厂使用,系统稳定可靠。系统实时监控,具有结构简单,操作方便,界面简洁,稳定可靠,成本低廉等特征,是传统控制系统的最佳替代产品,可供相关市场及系统市场营销、设计人参考,该系统具有大批量产品化潜力,具有广阔的市场前景。

    

 
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