摘要: 本文詳細介紹了台達人機界麵、ES係列可編程控製器、B及M型交流變頻器構成的控製係統在泰州簾子布織機上的成功應用。整個電控係統主要采用MODBUS協議構建整個控製係統,通過用戶近一年的使用,效果很好。 關鍵詞: 台達自動化產品 可編程控製器 變頻器 人機界麵 簾子布織機 Based on DELTA Automation Products Application in Electrical Control System for Fabric Mechanic Equipment Cao Zhao Fa Trade Application Department DELTA-CIMIC Electronics . Co., Ltd Abstract:The article introduces the project for fabric equipment based on delta PLC、HMI(human mechanic interface)、B and M series Inverter in Tai Zhou City. The integration of electrical control system is constituted of the MODBUS protocol .the system was used for about one year , its effect is well. Key words: DELTA automation product PLC Inverter HMI Fabric Mechanic
一、前言
簾子布織機是屬於劍杆織機一類,普通織機機械結構主要包括送經機構、主機、卷取機構、選緯機構、儲緯機構、多臂機構;電控部分主要包括主控部分(包括主電機、電子選緯、電子多臂等);電送電卷部分(送經電機、卷取電機控製)。不過由於簾子布織機是屬於劍杆織機特類,所以它在擁有一般織機性能的同時,亦有其特殊的一麵。主要體現在:簡單機械多臂、固定一個緯紗、送經機構和卷曲機構亦有所差異、有大卷裝機構部分等方麵。 以往簾子布織機電控係統結構如下: 1.主控部分采用單片機控製,包括主機采用離合器控製、顯示部分一般采用LCD。 2.送經/卷曲(包括大卷裝)大部分采用機械聯軸控製,即使采用變頻控製,一般都是模擬控製某一部分。 這種控製結構的缺點: A.機械結構複雜、維修難;因為它很多都要通過機械傳動來實現。 B.車速一般不是很快;一般在200轉/分~350轉/分。 C.顯示信息不完善、自動化程度不高。 根據以上對簾子布織機及其原控製係統分析,通過與用戶的合作,我們提出了一種采用以台達 ES型PLC、DOP-A型HIM、B/M型變頻器構建的新穎電控係統,如圖2 : 它的創新主要體現於: 1.主機采用台達 B型矢量型變頻器控製,擺脫了傳統的離合器控製模式,同時實現主機電氣無極調速功能。 2.送經電機、卷曲電機、大卷裝均采用台達 M型變頻器控製。 3.運用台達 MODBUS通訊協議構建主機、送經電機、卷曲電機、大卷裝控製係統;擺脫了傳統的模擬量控製。 4.信號采集及處理采用台達ES型PLC作為CPU處理中心。 5.顯示采用台達人機界麵;擺脫了傳統的LCD模式。 由該控製係統構建的簾子布織機有著以往織機無法比擬的優點: A.機械結構大大簡單化。 B.度可高達450轉/分,這是同類機種高不可攀的車速。 C.主機采用變頻控製,使織機車速可變頻調速控製。
二、主要工藝 1.邏輯部分 A.快車:正常開車(高速);主機、送經、卷曲、大卷裝同步。 B.慢車:正常開車(低速);主機、送經、卷曲、大卷裝同步。 C.點動:以低速寸動;主機、送經、卷曲、大卷裝同步。 D.機頭布開車:大卷裝布兩頭端開車,主機、送經、卷曲、大卷裝步,和快車的區別在於二者的比例不同。 E.緊經/鬆經:主機不動、送經、卷曲、大卷裝按一定比例點動運轉。 F.卷布/退布:大卷裝按一定速度點動運轉。 G.正常停車:通過停車按鈕停車,停車過程是:接受停車信號後,主軸轉到停車角度後迅速封緯、高壓-低壓刹車。 H.經停:斷經停車,在檢測到斷經信號後和正常停車過程一樣。 I.緯停:斷緯停車,在檢測到斷緯信號後和正常停車過程一樣。 J.緯停:缺緯停車,在檢測到缺緯信號後和正常停車過程一樣。 K.計數到停車:卷裝布生產布長到達設定長度時停車。 L.急停:通過急停按鈕緊急停車,整個控製電源切斷,進入準備階段。 2.同步控製 由於本係統主機、送經電機、卷曲電機、大卷轉均采用變頻控製,根據工藝和織物要求必須對其采用比較嚴格的同步控製,即快車啟動過程、調速過程、停車過程、點動過程、慢車過程、緊經/鬆經過程均要有相應的同步工藝控製要求。 本案例采用的同步比例原理如下:
說明: (a).主機改變整機速度; (b).緯密改變卷取速度; (c).卷曲張力改變大卷裝速度; (d).送經張力改變送經速度。
三、控製係統結構 1.件係統構架: A.結構框圖
注: PLC對變頻器的控製速度采用RS485、運行/停止采用I/O控製,原因在於:運行/停止控製采用I/O控製相比RS485控製較安全、可靠! B.端口定義:
2.軟件係統構架
說明: A.初始化程序主要處理一些運行參數、工藝參數、通訊格式等在停車、開車、上電時的保存或調用等功能。 B.通訊部分主要實時處理PLC對四台變頻器速度通訊控製。 C.工藝邏輯、數據處理部分主要實現根據該劍杆織機的工藝要求。 D.整個工藝參數設定是采用子程序處理,目的減少程序掃描周期。 E.為了快速、定位停車,程序采用中斷處理。
四、調試過程 本項目調試分三步: 1.在機械廠調試(空載調試):調試內容主要是整個電路接線檢查、通訊調試、工藝邏輯基本實現。 2.戶廠現場調試(帶載調試):調試內容主要根據最終用戶的要求實現工藝的完善,最終能達到客戶要求、並生產出合格的產品。 3.運行一段時間後對出現的問題加以解決及整個係統的跟蹤完善。
五、技術參數 1.變頻器參數 A.通訊參數組通訊格式:9600 7 E 1 (ASCII)。 B.基本參數組:頻率、運行控製來源;加減速時間、曲線;中間頻率、電壓設定等。 C.保護功能參數組設定:開啟過電壓/電流失速功能及大小。 D.特殊參數組停車直流製動(時間、準位、頻率)設定:關閉AVR。 2.工藝參數人機界麵設定 人機部分主要實現人參與控製係統的途徑。它主要包括:顯示部分、設定部分、操作部分、曆史故障部分;其中設定主要是主機速度設定、緯密設定、卷曲、送經張力等。
六、結論 本ben係xi統tong已yi在zai江jiang蘇su泰tai州zhou化hua纖xian廠chang使shi用yong,係xi統tong穩wen定ding可ke靠kao。係xi統tong實shi時shi監jian控kong,具ju有you結jie構gou簡jian單dan,操cao作zuo方fang便bian,界jie麵mian簡jian潔jie,穩wen定ding可ke靠kao,成cheng本ben低di廉lian等deng特te征zheng,是shi傳chuan統tong控kong製zhi係xi統tong的de最zui佳jia替ti代dai產chan品pin,可ke供gong相xiang關guan市shi場chang及ji係xi統tong市shi場chang營ying銷xiao、設計人參考,該係統具有大批量產品化潛力,具有廣闊的市場前景。 參考文獻: 1.《劍杆織機原理與使用》 陳元甫 洪海滄 主編 中國紡織出版社 1994年版 2.《VFD-B 型變頻器使用手冊》中達電通股份有限公司 2003年版 3.《VFD-M 型變頻器使用手冊》中達電通股份有限公司 2003年版 4.《DOPA 係列人機界麵應用技術手冊》中達電通股份有限公司 2003年版 5.《DVP-PLC應用技術手冊程序篇》中達電通股份有限公司 2003年8月版