中達電通股份有限公司應用方案：台達機電產品在竹節紗設備上的應用

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台達機電產品在竹節紗設備上的應用

中達電通股份有限公司

中達電通太原分公司楊偉強

摘　要: 本文主要介紹台達自動化產品在竹節紗設備上的整合應用。該控製係統結合台達HMI、PLC、和伺服等自動化產品，操作直觀且簡單，實現了設備的技術升級與高效節能，體現出台達自動化產品較高的性價比，係統運行證明：台達產品穩定可靠，控製效率高，值得業界同行借鑒和推廣。

關鍵詞： PLC；人機界麵；伺服；配方

1 前言

jinnianlai，suizheshichangjingjishenrufazhanherenminshenghuoshuipingdebuduantigao，fangzhijishubuduangengxin，shifangzhifuzhuangmianliaohuasepinzhongcengchubuqiong，qizhongzhujieshamianliaoyilitiaotuxiaoying，shibumianchengxiancuguangzirandetese，shoudaorenmendeqinglai。tongguozaixishajishangjiazhuangyitaozhujieshazhuangzhi，biankeshengchanchugezhonghuashisha，shengchanchubutongfenggedezhujiebumianliao，weitigaoqiyedechanpinjingzhenglidiandinglejichu。suizheshehuidejinbu，renminshenghuoshuipingdetigao，zhujieshashebeidexingnengyaoqiuyeyuelaiyuegao，suizheshijiandejilei，zhujieshagongyipeifangcanshuhuiyuelaiyueduo，youdefangzhichangkehushenzhiyouchengbaishangqianzhongzhujieshapeifang，dangyoumoushaxiandingdanshi，caozuoyuanxuyaojiangmeitaizhujieshashebeidepeifangcanshuzhubushuruchumoping，caozuomafanqierongyicuolou，youxiezhujieshahaiyaoqiuzaimouduancudufanweineisuijichouyangfang，xiangyingdekongzhinanduyeyuelaiyuegao，kongzhixitongzidonghuachengduyaoqiuyeyulaiyugao，genjushebeibutonghuiyingyongdaobutongzhongleidegongyezidonghuachanpin，kehukeyigenjukongzhiduixiangdebutongxuanzexiangyingdeshebeilaijinxingkongzhixitongdegoujian。

麵對日益複雜的要求和相應產生的生產效率問題，本文基於台達的DVP係列 PLC和HMI及伺服等自動化產品，實現了一套先進的竹節紗設備自動控製係統，該方案采用具有高速脈衝輸出型PLC控製伺服係統，扭矩、超喂比恒定，具有高精準定位功能，完全不同於一般的速度控製模式，可長時間連續工作，竹節不變化，設備穩定可靠。

2 工藝分析

從當前的業界通常情況來看，不同竹節紗裝置生產的竹節紗的風格、leixingshiyouqubiede。suizhezhujieshazhuangzhijishushuipingdebuduantigao，zhujieshadehuaseleixingyezaibuduanzengduo。congfangzhizhujieshazhuangzhidequdongxitonglaishuo，congzuizaodeliheqishi、步進電機，到現在的伺服電機；從紡製竹節裝置的變速係統來說，有變動前羅拉速度紡出竹節的，也有變動中後羅拉及前羅拉速度紡出竹節的，其花色種類越來越多。　

竹節紗的關鍵控製點在於對節粗、節長和節距的控製。

竹節紗的節粗：一般設計為基紗的2倍～3倍，最大為6倍。竹節粗度愈大，生產難度愈大，對後加工影響也大。

竹節紗的節長：一般設計≥2 cm，節長愈長愈好紡，愈短愈難紡，特別要考慮竹節紗裝置的特性，一般步進電機紡製的竹節，就是設計節長小於1cm，紡出的竹節也大於2 cm，由於纖維長度一般在2 cm～3cm，因此竹節愈短，生產難度愈大。確需竹節長度短，就要選用合適的紡製竹節紗裝置，所以竹節紗的節長要考慮其裝置的特性、纖維長度、竹節粗度和工藝車速慣性的影響。一般伺服電機驅動的竹節紗裝置其節長可短；纖維長度長的節長也長；竹節粗度小時，節長可短；工藝車速高，慣性大時，節長也長。

竹節的節距：節距是一個很重要的參數，決定布麵竹節排列效果、排列密度及規律。一般設計節距≥2 cm，節距愈短，生產難度愈大。

竹節節距對布麵影響最大的是竹節在布麵形成規律性條紋，即“規斑”疵ci布bu，因yin此ci設she計ji時shi應ying特te別bie注zhu意yi，對dui於yu步bu進jin電dian機ji前qian羅luo拉la變bian速su係xi統tong紡fang出chu的de竹zhu節jie紗sha裝zhuang置zhi，其qi紡fang出chu竹zhu節jie規gui律lv為wei五wu個ge竹zhu節jie為wei一yi小xiao循xun環huan，每mei次ci起qi頭tou時shi，遞di次ci變bian更geng竹zhu節jie位wei置zhi，形xing成cheng二er十shi五wu個ge竹zhu節jie為wei一yi大da循xun環huan，這zhe種zhong形xing式shi在zai布bu麵mian容rong易yi形xing成cheng“規斑”，yincizaishejishiyaoqiuxiaoxunhuanhedaxunhuandezhouqichangdoubunenghebufukuanduchengbeishuhuojiejinbeishuguanxi，yigexiaoxunhuanneiwugezhujiedejiejuyebunengchengbeishuhuojiejinbeishuguanxi，erqiezhujiejiejuyaochangduandapei、分散排列，盡量杜絕布麵形成“規斑”。

3 控製係統

3.1 硬件組成

係統硬件組成如表1所示：

名稱	廠家	型號	數量
PLC	台達	DVP-12SC11T	1
HMI	台達	DOP-AS57BSTD	1
伺服	台達	ASD-A2023-AB、ECMA-E31320	1

表1 控製係統的硬件組成

3.2 配方工藝管理係統

竹節紗配方工藝歸檔，為工藝人員對竹節紗的生產管理帶來極大的方便，隨著近幾年電腦運用的普及和電腦技術的高速發展，U盤成為了新一代超容量永久性存儲器，再也不用擔心掉電時間長而丟失工藝的問題。本係統結合U盤為用戶開放了4000個竹節工藝品種貨架，每個工藝品種可以有最多200組竹節工藝參數組數，供用戶隨意調用、存貯或修改。

在多機台竹節紗間操作時，不需要每台都執行輸入操作，隻用一隻U盤就可互相複製竹節工藝，簡化操作流程、便於統一管理、提高可靠性。可以將U盤中竹節工藝定期保存到廠部電腦，以便歸檔留底。

3.3 四種紡紗方式實現不同風格

除提供市麵上已有的1組參數、和多組參數循環紡紗方式外，另外為用戶提供了三種更為先進的紡紗方式：

模糊1：控製器從用戶設定的1-200組參數中隨機抽取其中一組紡，按組別進行隨機抽取不重複紡紗。(M組節長--M組節距--N組節長--N組節距)。

模糊2：控製器從用戶設定的1-200組zu參can數shu中zhong隨sui機ji抽chou取qu其qi中zhong一yi組zu的de節jie長chang，與yu另ling外wai經jing過guo隨sui機ji抽chou取qu的de不bu同tong組zu的de節jie距ju，重zhong新xin組zu成cheng新xin的de一yi組zu竹zhu節jie參can數shu進jin行xing紡fang紗sha，即ji將jiang竹zhu節jie隨sui機ji組zu合he紡fang紗sha。(M組節長―N組節距―X組節長―Y組節距)。在模糊1的基礎上打破組別的限製，實現高等無序紡紗。

模糊紡3：在模糊紡3竹節參數設置中，輸入基紗及竹節參數的上下限值(上限>=下限)，各紡紗參數在上下限設定範圍內由控製器隨機抽取數值進行紡紗。客戶隻需要設定好參數的上下限數值即可實現的模糊式竹節紗。

在zai這zhe三san種zhong紡fang紗sha過guo程cheng中zhong，因yin控kong製zhi器qi是shi執zhi行xing微wei機ji中zhong的de隨sui機ji數shu指zhi令ling，經jing過guo隨sui機ji抽chou樣yang後hou竹zhu節jie規gui律lv是shi完wan全quan不bu會hui重zhong複fu，就jiu算suan在zai同tong品pin種zhong不bu同tong台tai之zhi間jian，也ye不bu會hui出chu現xian重zhong複fu的de規gui律lv性xing，從cong實shi際ji應ying用yong看kan，此ci些xie功gong能neng完wan全quan解jie決jue了le布bu麵mian上shang規gui律lv性xing條tiao紋wen的de產chan生sheng，滿man足zu用yong戶hu不bu同tong風feng格ge布bu麵mian要yao求qiu。

3.4 超精度位置控製的伺服係統

本裝置采用高速脈衝輸出型PLC控製伺服係統，扭矩恒定，超喂比恒定；sifuchangshijianlianxugongzuo，zhujiebubianhua，wendingxinghao。shejiyuanlicaiyongsifudianjigaojingdudingweikongzhimoshi，yimaichongfangshikongzhi，yigemaichongyunxingyigegudingjiaodu，zaigaojingdushukongjiagongzhongjuncaiyongcizhongkongzhifangshi，suoyicanshushedingzhongkezhijieshurucuchang、細長，設備控製穩定性得到可靠保證。

相比於其它竹節紗裝置多是采用速度控製模式，通過直接設定電機轉速，再通過羅拉轉速計算出時間，用定時變速的方式控製粗長、細長。

3.5 高質量前羅拉采樣係統

benzhuangzhidekongzhixitongshijiangqianluolayuzhonghouluolawanquandulichuandong，tamenjianshitongguowuchudechuanganqilaishixiandianqigensui，erqianluolacesubianmaqidejingdujifenbianlvdouqijuedingzuoyong。kongzhiqidegaosujishugongnengkeyicongkaitingchedaofangshazhongdesuoyouxijiedouchuyujiankongzhixia，bingtigongxiaozhengjibaojing。

3.6 完善的報警自診斷功能

該gai功gong能neng是shi生sheng產chan優you質zhi竹zhu節jie紗sha的de一yi個ge可ke靠kao保bao證zheng，本ben係xi統tong提ti供gong了le生sheng產chan過guo程cheng中zhong所suo有you故gu障zhang或huo非fei正zheng常chang參can數shu設she置zhi等deng報bao警jing功gong能neng。做zuo到dao及ji時shi發fa現xian，及ji時shi報bao警jing，及ji時shi處chu理li。

3.7 結構簡單

本ben竹zhu節jie紗sha裝zhuang置zhi由you伺si服fu電dian機ji帶dai動dong中zhong後hou羅luo拉la傳chuan動dong，機ji械xie部bu分fen自zi成cheng單dan元yuan，不bu與yu原yuan主zhu機ji衝chong突tu，安an裝zhuang方fang便bian，電dian控kong箱xiang外wai置zhi。采cai用yong本ben裝zhuang置zhi後hou，不bu易yi出chu機ji械xie故gu障zhang，也ye降jiang低di了le勞lao動dong強qiang度du，提ti高gao了le勞lao動dong效xiao率lv及ji成cheng紗sha質zhi量liang。

3.8 其它一些功能

本裝置還提供了其它一些獨特的功能，如下：

（1）節形的調整功能，也就是竹節曲線形狀的選擇功能，實現了飽滿竹節，解決了瘦紗現象。

（2開車補償功能，可解決雙速、變頻細紗機啟停時產生的細節現象。

3 工藝數據

4.1伺服電機到後羅拉的減速比

對應FA506、FA502、FA1520及FA508的減速比如下：

伺服電機到後羅拉減速比= (FA506)

伺服電機到後羅拉減速比= (FA502)

伺服電機到後羅拉減速比= (FA1520)

伺服電機到後羅拉減速比= (FA508)

紡製竹節紗除正常的各項指標外，竹節指標主要有竹節長度、竹節距離、竹節粗細。影響這些指標的因素主要有：前羅拉轉速、前羅拉直徑、錠子轉速、牽伸比、牽伸加壓係統、紡製的品種等。上述參數的確定，就確定了所紡竹節紗指標。