1、設(shè)計(jì)背景

從近幾年的國(guó)際紡織機(jī)械展覽會(huì)上可以看到：國(guó)外著名的織機(jī)制造商，如日本津田駒工業(yè)株式會(huì)社和豐田公司、意大利的SOMET公司、比利時(shí)的PICANOL公司、瑞土的SULZERTEXTIL公司和STAUBLI公司等，機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，各自形成了具有很高自動(dòng)化水平的電氣控制系統(tǒng)，普遍采用新型高速可靠的微機(jī)群或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和人機(jī)界面，具有自診斷和數(shù)據(jù)采集管理功能，實(shí)現(xiàn)電子選緯、電子多臂等控制。而國(guó)內(nèi)的無(wú)梭織機(jī)其技術(shù)水平與國(guó)外差距較大，國(guó)產(chǎn)劍桿織機(jī)的產(chǎn)量很大，但使用的技術(shù)普遍是從國(guó)外八十年代的機(jī)型改進(jìn)而來(lái)，大多采用商用微機(jī)，并且檔次不一。近兩年，中紡機(jī)、經(jīng)緯紡機(jī)、聊城紡機(jī)、龍力機(jī)械和杭州精工等廠家都把PLC應(yīng)用于劍桿織機(jī)的電氣控制。本文就使用臺(tái)達(dá)EHPLC為核心而構(gòu)成的劍桿織機(jī)主控電氣系統(tǒng)作一介紹。

2、劍桿織機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)分析

通常劍桿織機(jī)電控部分分為電子送經(jīng)、收卷和主控三部分。可見(jiàn)主控部分主要實(shí)現(xiàn)織布的功能，其控制對(duì)象主要包括主電機(jī)、多臂電機(jī)、尋緯電機(jī)、離合器等。

2.1 點(diǎn)動(dòng)

(1) 點(diǎn)動(dòng)的作用

調(diào)整滾輪梳位置 斷經(jīng)后重新開(kāi)車準(zhǔn)備

(2) 點(diǎn)動(dòng)流程：點(diǎn)動(dòng)流程參見(jiàn)圖1。

圖1 點(diǎn)動(dòng)流程圖

2.2 盤(pán)車

(1) 盤(pán)車的作用：手動(dòng)裝布

(2) 盤(pán)車流程圖：盤(pán)車流程參見(jiàn)圖2。

圖2 盤(pán)車流程圖

2.3 正反尋緯

(1) 正反尋緯作用

手動(dòng)調(diào)整綜框位置 手動(dòng)調(diào)整行程開(kāi)關(guān)位置

(2) 正反尋緯流程：正反尋緯流程參見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 手動(dòng)調(diào)整行程開(kāi)關(guān)位置流程圖 圖4 手動(dòng)調(diào)整綜框位置流程圖

2.4 開(kāi)車

(1) 開(kāi)車作用：織布

(2) 開(kāi)車流程圖：開(kāi)車流程圖參見(jiàn)圖5。

圖5 開(kāi)車流程圖

2.5 正常停車(手動(dòng)停車)

正常停車(手動(dòng)停車)流程參見(jiàn)圖6。

圖6 停車流程圖

2.6 緯停測(cè)控

(1) 緯停原因：斷緯

(2) 緯停測(cè)控流程圖：參見(jiàn)圖7。

圖7 緯停流程圖

2.7 經(jīng)停測(cè)控

(1) 經(jīng)停原因：斷經(jīng)

(2) 經(jīng)停測(cè)控流程圖：參見(jiàn)圖8。

圖8 斷經(jīng)流程圖

3、劍桿織機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組成和特點(diǎn)

(1) 為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)硬件以臺(tái)達(dá)公司的DVPEH3200TPLC為核心，配置臺(tái)達(dá)公司的TD220中文文本界面，參見(jiàn)圖9。

圖9 系統(tǒng)硬件

(2) I/O具體分配

(3) 電源部分：Y0~Y4 為12DCV 電源供電，Y5~Y17為24DCV電源供電。

3.2 人機(jī)界面

TD200中文人機(jī)界面是臺(tái)達(dá)公司配置TD220。中文信息使操作工和維修工的工作變得方便快捷。各種織機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定(見(jiàn)例1)、選緯參數(shù)設(shè)定(見(jiàn)例2)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)(見(jiàn)例3)、

故障信息都在接口上自動(dòng)顯示(一當(dāng)有故障時(shí))。

例1：開(kāi)車時(shí)間 盤(pán)車時(shí)間 點(diǎn)動(dòng)時(shí)間 經(jīng)停空緯否 手動(dòng)/自動(dòng) 盤(pán)車 緯密

例2：選緯序號(hào)(步數(shù)) 緯針 緯數(shù)(紗數(shù)) 1 1 10 2 2 4 3 4 4 4 1 2 5 8 10 6 7 6 7 5 l ……… (注:不同的PLC其可設(shè)定的工作選為序號(hào)量是不同的)

例3：當(dāng)前序號(hào)(步數(shù)):5 當(dāng)前緯針:8 當(dāng)前緯數(shù)(紗數(shù))：6 乙班(甲班，丙班，丁班可選)產(chǎn)量215m 效 率 99％ 總產(chǎn)量1289m

4、系統(tǒng)軟件

4.1 程序結(jié)構(gòu)

結(jié)合該系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)整個(gè)軟件系統(tǒng)采用主程序、子程序、中斷構(gòu)成

4.2 診斷保護(hù)功能

織機(jī)的停車原因在接口上有中文信息提示，在軟件上，系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)電磁離合器、多臂機(jī)保護(hù)、熱組件、斷緯，斷經(jīng)、行裎開(kāi)關(guān)等。并及時(shí)顯示和啟動(dòng)保護(hù)，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，避免人為因素。

4.3 參數(shù)設(shè)定功能

根據(jù)工藝要求和客戶方便有針對(duì)性地畫(huà)面制作這對(duì)操作人員帶來(lái)極大的方便。

4.4 數(shù)據(jù)保存功能

設(shè)定的工藝參數(shù)和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)有長(zhǎng)期保存功能。例如，選緯方式和狀況需要掉電保存，織機(jī)斷電時(shí)，PLC必須將織機(jī)的位置和當(dāng)前投緯的序號(hào)、緯針、紗數(shù)保存起來(lái)。系統(tǒng)還具有甲乙丙丁四個(gè)班的產(chǎn)量、效率及總產(chǎn)量的數(shù)據(jù)保存，這對(duì)企業(yè)的管理有很大的好處。

4.5 選緯功能

軟件實(shí)現(xiàn)電子選色替代傳統(tǒng)的紋板選色，使可操作性大大提高。然而為了確保選緯的正確，在軟件的編制中，考慮必須周全，也包含了一定的技巧。選緯采用間接尋址的方式，利用指標(biāo)變址E確定選緯器機(jī)構(gòu)選緯序號(hào)(步驟)。PLC根據(jù)織機(jī)的正車或反車，相應(yīng)的寄諸器加或減。加減及加減的多少由正車、反車、計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)結(jié)合處理

5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1 啟動(dòng)迅速

再第一次打緯時(shí)，織機(jī)車就應(yīng)達(dá)到或接近正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度為此要高壓?jiǎn)?dòng)。

5.2 制動(dòng)平穩(wěn)快捷

停車位置準(zhǔn)確，這樣有利于重新開(kāi)車啟動(dòng)，這里就體現(xiàn)出相應(yīng)時(shí)間快，為此我們采用中斷處理。

5.3 操作方便

即有正常啟，制動(dòng)功能，已有實(shí)現(xiàn)某些特殊操作，如選緯工藝設(shè)定，點(diǎn)動(dòng)、停手動(dòng)正反尋車等。

6、系統(tǒng)應(yīng)用

本系統(tǒng)已在山東聊城劍桿織機(jī)試用，系統(tǒng)相當(dāng)穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，接口簡(jiǎn)潔，穩(wěn)定可靠，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的最佳替代產(chǎn)品，并可供應(yīng)用其它PLC控制系統(tǒng)時(shí)參考。該系統(tǒng)具有大批量產(chǎn)品化潛力，具有廣闊的市場(chǎng)前景。