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河北太行機械工業有限公司 宋立彬 史振起
中達電通北京機電業務處 王智利
本文主要闡釋基於台達自動化產品在粗紗機上的高級功能開發，以達成減輕擋車工勞動強度、並使粗紗機操作工序減化、品質提升的“一箭三雕”。
一、 引言
近jin十shi多duo年nian來lai，我wo國guo紡fang織zhi機ji械xie行xing業ye的de自zi動dong化hua水shui平ping有you了le明ming顯xian的de提ti高gao，在zai新xin型xing紡fang織zhi機ji械xie上shang普pu遍bian采cai用yong了le自zi動dong化hua技ji術shu。這zhe項xiang技ji術shu的de內nei容rong包bao含han了le先xian進jin的de信xin息xi處chu理li和he控kong製zhi技ji術shu，即ji以yi計ji算suan機ji為wei核he心xin，有youPLC、工控機、單片機、人機界麵、現場總線等組成的控製係統。先進的驅動技術，有變頻調速、交流伺服、步bu進jin電dian機ji等deng，檢jian測ce傳chuan感gan技ji術shu和he執zhi行xing機ji構gou等deng。棉mian紡fang織zhi設she備bei較jiao有you代dai表biao性xing的de機ji電dian一yi體ti化hua產chan品pin，例li如ru新xin型xing的de粗cu紗sha機ji，應ying用yong了le自zi動dong化hua技ji術shu後hou機ji構gou簡jian化hua，性xing能neng改gai善shan，質zhi量liang提ti高gao，操cao作zuo方fang便bian，提ti升sheng了le設she備bei的de檔dang次ci和he水shui平ping。采cai用yong觸chu摸mo屏ping人ren機ji界jie麵mian，操cao作zuo簡jian單dan方fang便bian。變bian頻pin調tiao速su降jiang低di了le設she備bei的de噪zao音yin和he功gong率lv，減jian少shao了le機ji械xie損sun耗hao，並bing且qie隨sui著zhe業ye內nei人ren士shi對dui紡fang織zhi工gong藝yi的de更geng深shen入ru了le解jie，粗cu紗sha機ji的de功gong能neng更geng加jia的de完wan善shan，使shi國guo產chan粗cu紗sha機ji比bi進jin口kou粗cu紗sha機ji更geng加jia適shi合he在zai國guo內nei應ying用yong。
二、 台達自動化產品的介紹
隨著自動化產品的發展，台達已由單一的變頻器生產研發廠家發展到現在能為客戶提供PLC、溫控器、計數器、人機界麵、變頻驅動器、伺服驅動器、數控係統等多元化產品，在冶金、紡織、醫(yi)藥(yao)等(deng)幾(ji)十(shi)個(ge)行(xing)業(ye)都(dou)有(you)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。尤(you)其(qi)在(zai)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)占(zhan)據(ju)了(le)很(hen)大(da)的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)。河(he)北(bei)太(tai)行(xing)紡(fang)機(ji)公(gong)司(si)是(shi)生(sheng)產(chan)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)的(de)專(zhuan)業(ye)企(qi)業(ye)，有(you)多(duo)種(zhong)機(ji)型(xing)采(cai)用(yong)了(le)台(tai)達(da)成(cheng)套(tao)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)――精梳機FA298A、並條機FA361A、粗紗機FA421A/THFA4421、細紗機FA561A等關鍵紡織設備，既為生產品質提供了技術保證，也提升了企業的產品價值與綜合競爭力。
三、 係統開發的簡介
3.1 硬件構成
（1）控製的核心部件是PLC，在整個控製係統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。根據控製要求需要的輸入24點、輸出24點，並且需要兩個通訊端口，其一RS485通訊端口來控製時時給定頻率，來達到電機的時時速度控製，還要根據紡紗工藝要求寫入變頻器的參數；其二連接上位機觸摸屏（HMI），來實現人機對話。依據上述要求選型為主模塊DVP32E（數量1個）、擴展模塊DVP08（數量2個）。
（2）整合計算整機的實際功率為8-9kw（每台設備安裝時的機械間隙不一樣，導致設備的實際功率也有所不同），選用10kw的電機，驅動變頻器選型為VFD150B43A，遵循適當放大的原則。這樣可以有效的一致新設備在最初運行時由於機械沒有磨合好產生的誤報警。
（3）人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)的(de)選(xuan)擇(ze)很(hen)重(zhong)要(yao)，它(ta)是(shi)人(ren)機(ji)交(jiao)流(liu)的(de)主(zhu)要(yao)途(tu)徑(jing)，每(mei)天(tian)設(she)備(bei)和(he)人(ren)接(jie)觸(chu)最(zui)多(duo)的(de)就(jiu)是(shi)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)，它(ta)不(bu)僅(jin)要(yao)求(qiu)外(wai)型(xing)美(mei)觀(guan)，而(er)且(qie)還(hai)要(yao)耐(nai)用(yong)，在(zai)紡(fang)紗(sha)廠(chang)環(huan)境(jing)這(zhe)樣(yang)比(bi)較(jiao)惡(e)劣(lie)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)24小時能夠保障無故障長時間運行。台達DOP57STD界麵為藍白雙色，色調柔和，性價比高，是個很不錯的選擇。
（4）控製框圖
圖1控製結構圖
3.2 功能介紹
在80年代我國懸錠粗紗機已經廣泛的應用了變頻調速技術，但當時由於PLC在zai紡fang織zhi領ling域yu沒mei有you很hen廣guang泛fan的de應ying有you，所suo以yi在zai粗cu紗sha機ji功gong能neng上shang也ye沒mei有you深shen入ru的de開kai發fa。隨sui著zhe工gong控kong產chan品pin本ben身shen功gong能neng的de增zeng強qiang和he對dui紡fang織zhi工gong藝yi更geng深shen入ru的de了le解jie，粗cu紗sha機ji的de功gong能neng有you了le新xin的de開kai發fa。
（1）通訊參數寫入
雖(sui)然(ran)現(xian)代(dai)變(bian)頻(pin)器(qi)被(bei)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)推(tui)廣(guang)，但(dan)由(you)於(yu)有(you)些(xie)紡(fang)紗(sha)廠(chang)的(de)技(ji)術(shu)力(li)量(liang)薄(bo)弱(ruo)，對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)參(can)數(shu)設(she)定(ding)有(you)一(yi)定(ding)的(de)難(nan)度(du)，紡(fang)織(zhi)工(gong)藝(yi)的(de)變(bian)動(dong)，往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)的(de)技(ji)術(shu)工(gong)程(cheng)師(shi)來(lai)更(geng)改(gai)，這(zhe)樣(yang)既(ji)耽(dan)誤(wu)生(sheng)產(chan)，又(you)增(zeng)加(jia)了(le)售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)成(cheng)本(ben)。基(ji)於(yu)這(zhe)點(dian)考(kao)慮(lv)開(kai)發(fa)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)參(can)數(shu)通(tong)訊(xun)寫(xie)入(ru)，隻(zhi)需(xu)在(zai)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)修(xiu)改(gai)參(can)數(shu)，點(dian)擊(ji)寫(xie)入(ru)即(ji)可(ke)。既(ji)方(fang)便(bian)有(you)降(jiang)低(di)了(le)操(cao)作(zuo)難(nan)得(de)。
（2） 定位停車
在粗紗機生頭、斷(duan)紗(sha)接(jie)頭(tou)時(shi)，都(dou)需(xu)要(yao)把(ba)錠(ding)翼(yi)停(ting)到(dao)一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)的(de)角(jiao)度(du)，這(zhe)樣(yang)擋(dang)車(che)工(gong)才(cai)易(yi)於(yu)操(cao)作(zuo)，在(zai)早(zao)期(qi)的(de)粗(cu)紗(sha)機(ji)是(shi)沒(mei)有(you)定(ding)位(wei)停(ting)車(che)功(gong)能(neng)，需(xu)要(yao)擋(dang)車(che)工(gong)手(shou)動(dong)扳(ban)動(dong)錠(ding)翼(yi)，這(zhe)種(zhong)錯(cuo)誤(wu)操(cao)作(zuo)往(wang)往(wang)對(dui)紗(sha)線(xian)的(de)質(zhi)量(liang)產(chan)生(sheng)破(po)壞(huai)，容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)細(xi)節(jie)。定(ding)位(wei)停(ting)車(che)功(gong)能(neng)就(jiu)能(neng)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，當(dang)粗(cu)紗(sha)斷(duan)紗(sha)報(bao)警(jing)停(ting)車(che)停(ting)車(che)時(shi)，錠(ding)翼(yi)停(ting)在(zai)一(yi)個(ge)易(yi)於(yu)接(jie)頭(tou)的(de)角(jiao)度(du)，不(bu)用(yong)再(zai)手(shou)動(dong)扳(ban)動(dong)錠(ding)翼(yi)，降(jiang)低(di)了(le)勞(lao)動(dong)輕(qing)度(du)，提(ti)高(gao)了(le)紡(fang)紗(sha)質(zhi)量(liang)。
（3）無極調速
youyudingyitongdaoduisududebianhuachanshengdemocalishibuyiyang，sududedafutiaoyuehuiduishaxiandezhanglichangshenghendadeyingxiang，bengongnengshigenjufangzhigongyideyaoqiu，zaixiaoshadisushizhujiandetiaogaoshuchupinlv，zhongshahengsu，dashazhujiandejiangdisudu，meicigenjuhuanxiangcishutiaodonghenxiaodepinlv，shibianhuapinlvbuzaochengduishaxianzhanglidefumianyingxiang。
四、 軟件開發
（1）人機程序的開發
人機界麵開發要遵循簡單明了，易於操作的原則，實現數據的監控，主要包括監視畫麵、CCD張力控製畫麵、運行控製畫麵、參數設置畫麵、班產數據畫麵、輸入輸出點監視畫麵、幫助換麵。主要畫麵參見圖2、圖3、圖4。
1.1監視畫麵（見圖2）
根據紡紗工藝要求，有些數據要隨時能查看，例如一落紗長、紡紗定長、紡紗速度、羅拉轉速、錠翼轉速等，把這些數據放在同一畫麵方便查看。
圖2監視畫麵
1.2運行控製畫麵（見圖3）
粗紗機所有的控製操作都能在此畫麵上實現，包含起動、點動、停止和落紗三自動的實現。
圖3運行控製畫麵
1.3變頻器參數寫入畫麵（見圖4）
設置好的變頻器參數點擊 後此按鈕就會顯示 ，等待大約10秒後，參數設置完畢，按鈕狀態恢複。
圖4變頻器參數寫入畫麵
（2）PLC程序的開發
anzhaogongyiyaoqiuhegongnengdegousi，guihuahaomeigeshurushuchudiandehanyihoujiushichengxudebianzhi，kaolvdaochengxuderonglianghekaifachengxudejianjieyiduxing，gaichengxudaliangyingyonglezichengxu，chengxufenkuaijiegou，fangbianchengxudexiugaihezhazhao。P0：變頻器參數寫入,在執行變頻器參數寫入時調用該子程序；P1：即時給定頻率，變頻器輸出頻率根據粗紗換向次數來給定，按照升速曲線來變換速度：
P2：落紗三自動。程序收到滿紗信號後，調用落紗三自動子程序。給鬆皮帶信號 → 鬆緊皮帶電機正向起動 → 鬆皮帶到位接近開關亮 → 鬆皮帶電機停止運轉 → 步進電機反轉起動複位皮帶 → 皮帶複位行程開關打開 → 步進電機停止運轉 → 下龍筋升降電機正向起動 → 下龍筋超將到位 → 下龍筋升降電機停止。
P4：密碼驗證程序。需要密碼進入工藝參數設置畫麵，設置參數時條用密碼驗證子程序，密碼驗證通過才能進入。
五、 結束語
隨著工控產品的高效、成熟以及技術價值日益的提高，紡織機械自動化程度也越來越高，但設計的出發點還要以用戶簡單、好用為根本，廠商應在不增加係統硬件的基礎上盡量開發即結合工藝又實用的功能，使我國的紡織機械向更高水平發展。
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