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一、 引言
近十多年來,我國紡織機(jī)械行業(yè)的自動化水平有了明顯的提高,在新型紡織機(jī)械上普遍采用了自動化技術(shù)。這項技術(shù)的內(nèi)容包含了*的信息處理和控制技術(shù),即以計算機(jī)為核心,有PLC、工控機(jī)、單片機(jī)、人機(jī)界面、現(xiàn)場總線等組成的控制系統(tǒng)。*的驅(qū)動技術(shù),有變頻調(diào)速、交流伺服、步進(jìn)電機(jī)等,檢測傳感技術(shù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。棉紡織設(shè)備較有代表性的機(jī)電一體化產(chǎn)品,例如新型的粗紗機(jī),應(yīng)用了自動化技術(shù)后機(jī)構(gòu)簡化,性能改善,質(zhì)量提高,操作方便,提升了設(shè)備的檔次和水平。采用觸摸屏人機(jī)界面,操作簡單方便。變頻調(diào)速降低了設(shè)備的噪音和功率,減少了機(jī)械損耗,并且隨著業(yè)內(nèi)人士對紡織工藝的更深入了解,粗紗機(jī)的功能更加的完善,使國產(chǎn)粗紗機(jī)比進(jìn)口粗紗機(jī)更加適合在國內(nèi)應(yīng)用。
二、 臺達(dá)自動化產(chǎn)品的介紹
隨著自動化產(chǎn)品的發(fā)展,臺達(dá)已由單一的變頻器生產(chǎn)研發(fā)廠家發(fā)展到現(xiàn)在能為客戶提供PLC、溫控器、計數(shù)器、人機(jī)界面、變頻驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、數(shù)控系統(tǒng)等多元化產(chǎn)品,在冶金、紡織、醫(yī)藥等幾十個行業(yè)都有更廣泛的應(yīng)用。尤其在紡織行業(yè)占據(jù)了很大的*。河北太行紡機(jī)公司是生產(chǎn)紡織機(jī)械的專業(yè)企業(yè),有多種機(jī)型采用了臺達(dá)成套解決方案——精梳機(jī)FA298A、并條機(jī)FA361A、粗紗機(jī)FA421A/THFA4421、細(xì)紗機(jī)FA561A等關(guān)鍵紡織設(shè)備,既為生產(chǎn)品質(zhì)提供了技術(shù)保證,也提升了企業(yè)的產(chǎn)品價值與綜合競爭力。
三、 系統(tǒng)開發(fā)的簡介
3.1 硬件構(gòu)成
?。?)控制的核心部件是PLC,在整個控制系統(tǒng)起著舉足輕重的作用,選型的時候要考慮其存儲容量和處理速度。根據(jù)控制要求需要的輸入24點(diǎn)、輸出24點(diǎn),并且需要兩個通訊端口,其一RS485通訊端口來控制時時給定頻率,來達(dá)到電機(jī)的時時速度控制,還要根據(jù)紡紗工藝要求寫入變頻器的參數(shù);其二連接上位機(jī)觸摸屏(HMI),來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。依據(jù)上述要求選型為主模塊DVP32E(數(shù)量1個)、擴(kuò)展模塊DVP08(數(shù)量2個)。
?。?)整合計算整機(jī)的實(shí)際功率為8-9kw(每臺設(shè)備安裝時的機(jī)械間隙不一樣,導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)際功率也有所不同),選用10kw的電機(jī),驅(qū)動變頻器選型為VFD150B43A,遵循適當(dāng)放大的原則。這樣可以有效的一致新設(shè)備在zui初運(yùn)行時由于機(jī)械沒有磨合好產(chǎn)生的誤報警。
?。?)人機(jī)界面的選擇很重要,它是人機(jī)交流的主要途徑,每天設(shè)備和人接觸zui多的就是人機(jī)界面,它不僅要求外型美觀,而且還要耐用,在紡紗廠環(huán)境這樣比較惡劣的條件下24小時能夠保障*長時間運(yùn)行。臺達(dá)DOP57STD界面為藍(lán)白雙色,色調(diào)柔和,性價比高,是個很不錯的選擇。
?。?)控制框圖
3.2 功能介紹
在80年代我國懸錠粗紗機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了變頻調(diào)速技術(shù),但當(dāng)時由于PLC在紡織領(lǐng)域沒有很廣泛的應(yīng)有,所以在粗紗機(jī)功能上也沒有深入的開發(fā)。隨著工控產(chǎn)品本身功能的增強(qiáng)和對紡織工藝更深入的了解,粗紗機(jī)的功能有了新的開發(fā)。
(1)通訊參數(shù)寫入
雖然現(xiàn)代變頻器被更廣泛的推廣,但由于有些紡紗廠的技術(shù)力量薄弱,對變頻器的參數(shù)設(shè)定有一定的難度,紡織工藝的變動,往往需要設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)工程師來更改,這樣既耽誤生產(chǎn),又增加了售后服務(wù)成本。基于這點(diǎn)考慮開發(fā)的變頻器參數(shù)通訊寫入,只需在人機(jī)界面修改參數(shù),點(diǎn)擊寫入即可。既方便有降低了操作難得。
?。?) 定位停車
在粗紗機(jī)生頭、斷紗接頭時,都需要把錠翼停到一個固定的角度,這樣擋車工才易于操作,在早期的粗紗機(jī)是沒有定位停車功能,需要擋車工手動扳動錠翼,這種錯誤操作往往對紗線的質(zhì)量產(chǎn)生破壞,容易產(chǎn)生細(xì)節(jié)。定位停車功能就能解決這個問題,當(dāng)粗紗斷紗報警停車停車時,錠翼停在一個易于接頭的角度,不用再手動扳動錠翼,降低了勞動輕度,提高了紡紗質(zhì)量。
(3)無極調(diào)速
由于錠翼通道對速度的變化產(chǎn)生的摩擦力是不一樣,速度的大幅跳躍會對紗線的張力長生很大的影響,本功能是根據(jù)紡織工藝的要求,在小紗低速時逐漸的調(diào)高輸出頻率,中紗恒速,大紗逐漸的降低速度,每次根據(jù)換向次數(shù)跳動很小的頻率,是變化頻率不造成對紗線張力的負(fù)面影響。
四、 軟件開發(fā)
?。?)人機(jī)程序的開發(fā)
人機(jī)界面開發(fā)要遵循簡單明了,易于操作的原則,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控,主要包括監(jiān)視畫面、CCD張力控制畫面、運(yùn)行控制畫面、參數(shù)設(shè)置畫面、班產(chǎn)數(shù)據(jù)畫面、輸入輸出點(diǎn)監(jiān)視畫面、幫助換面。主要畫面參見圖2、圖3、圖4。
1.1監(jiān)視畫面
根據(jù)紡紗工藝要求,有些數(shù)據(jù)要隨時能查看,例如一落紗長、紡紗定長、紡紗速度、羅拉轉(zhuǎn)速、錠翼轉(zhuǎn)速等,把這些數(shù)據(jù)放在同一畫面方便查看。
1.2運(yùn)行控制畫面
粗紗機(jī)所有的控制操作都能在此畫面上實(shí)現(xiàn),包含起動、點(diǎn)動、停止和落紗三自動的實(shí)現(xiàn)。
1.3變頻器參數(shù)寫入畫面
設(shè)置好的變頻器參數(shù)點(diǎn)擊 后此按鈕就會顯示 ,等待大約10秒后,參數(shù)設(shè)置完畢,按鈕狀態(tài)恢復(fù)。
?。?)PLC程序的開發(fā)
按照工藝要求和功能的構(gòu)思,規(guī)劃好每個輸入輸出點(diǎn)的含義后就是程序的編制,考慮到程序的容量和開發(fā)程序的簡潔易讀性,該程序大量應(yīng)用了子程序,程序分塊結(jié)構(gòu),方便程序的修改和查找。P0:變頻器參數(shù)寫入,在執(zhí)行變頻器參數(shù)寫入時調(diào)用該子程序;P1:即時給定頻率,變頻器輸出頻率根據(jù)粗紗換向次數(shù)來給定,按照升速曲線來變換速度:
P2:落紗三自動。程序收到滿紗信號后,調(diào)用落紗三自動子程序。給松皮帶信號 → 松緊皮帶電機(jī)正向起動 → 松皮帶到位接近開關(guān)亮 → 松皮帶電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn) → 步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)起動復(fù)位皮帶 → 皮帶復(fù)位行程開關(guān)打開 → 步進(jìn)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn) → 下龍筋升降電機(jī)正向起動 → 下龍筋超將到位 → 下龍筋升降電機(jī)停止。
P4:密碼驗證程序。需要密碼進(jìn)入工藝參數(shù)設(shè)置畫面,設(shè)置參數(shù)時條用密碼驗證子程序,密碼驗證通過才能進(jìn)入。
五、 結(jié)束語
隨著工控產(chǎn)品的、成熟以及技術(shù)價值日益的提高,紡織機(jī)械自動化程度也越來越高,但設(shè)計的出發(fā)點(diǎn)還要以用戶簡單、好用為根本,廠商應(yīng)在不增加系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上盡量開發(fā)即結(jié)合工藝又實(shí)用的功能,使我國的紡織機(jī)械向更高水平發(fā)展。
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展會城市:成都市展會時間:2025-10-10