西门子6ES7214-2BD23-0XB8库存充足
5.1测量系统的组成
测量系统中被试电机侧的电参数、负载电机侧的电参数和变频机组的频率都必须传输到上位机,在组态界面上实现数据监控。
上面那些参数首先必须通过传感器和互感器测量,如主回路中用到的电压互感器用于测量电压,电流互感器用于测量电流。把测得的数据必须传输到上位计算机进行监控。而且有些参数如温度等必须通过传感器测量。
基于上面的考虑设计测量系统的基本框图如图5.1所示:
5.2 数据采集及处理系统原理和组成
信号采集系统如下图5.2所示,它由传感器 、信号处理电路、A/D板、扭矩仪、工控机等组成。被试电机带动负载电机,被试电机与负载电机之间接有转速传感器以测试在不同的施加负载下电机输出的转速、转矩和功率。3只电流传感器用于检测三相电流;3只电压传感器用于检测电机的有功功率;一只三相无功功率传感器用于检测电机的无功功率。还设置了温度传感器用于检测电机温升。模拟信号又信号处理电路处理后,分两路,一路送数字仪表显示,另一路又A/D板采集后送工控机进行处理和组态监控。转矩转速传感器检测信号由微机扭矩仪显示并通过RS-485串口送至工控机。信号采集处理由传感器、信号处理电路、A/D板、扭矩仪、工控机共同完成。值得说明的是,功率因数、电机的输出功率、电机效率不是直接测量出来的,而是通过以上参数运算间接获得。
以下对上述框图中主要硬件模块的作用分别予以简要介绍。
A/D采集卡 A/D采集采用AC1820 高速数据采集卡。该卡提供16路单端输入12位A/D转换,A/D 转换速度快可达800kHz。该卡采用板上RAM 存储方式,板上RAM 为128K字,可以脱机采样,适合bbbbbbS系统的应用。该卡的以上特点完全能够满足高压电机试验的各项要求。
信号处理电路 它的作用是将各传感器的输出信号转换成为0~±5V的电压,以便A/D采集卡采集和计数。同时,也为A/D采集卡提供适当的保护。
本文设计中采用青岛青智公司的数字电参数测量仪(自带RS-485接口)测量,它能够替代图5.2虚线框中的模块。
它的型号为8901F~8905F。它的工作原理:被测量的电压、电流信号首先变换成较小的电压信号,送到高速模拟数字转换器,使之转换成单片机可以处理的数字量。单片机对采集到的数字量进行运算处理,并将终计算的结果以数字的形式显示出来,或通过打印机打印出来,或以串行通讯形式将数据传送给其他设备。
与传统指针式仪表相比,数字电参数测量仪具有以下优点:
1.所测信号数值为真有效值;
2.直接数字显示,无读数误差;
3.对于波形失真的信号同样适用;
4.用一台仪器可以测量多个参数。
扭矩仪采用兰光NJY-20扭矩仪,结构原理如下:
将待测产品固定在NJY测试仪的夹具上,该夹具与一个高精度的扭矩传感器紧密连接,通过操作者手旋瓶盖,传感器将手旋扭矩转换成相应的电压信号,后由单片机接收并分析处理,后出具试验结果。
电参数测量仪与工控机的硬件连接如图5.3所示:
在系统设计中,一般工控机的串行口有3个,两个RS-485和1个RS-232。如系统用于实际试验中时,若串行口不够,可考虑扩展。顺便提一下,电参数测量仪与上位机的通讯还要有软件设计(如通讯协议等)。由于实验条件有限,所以在通讯方面,主要实现了PLC与上位机的通讯。
5.3 电流互感器和电压互感器的选择
5.3.1 电流互感器的选择
1)电流互感器的选择原则
保护用电流互感器的性能应满足继电保护正确动作的要求。首先应保证在稳态对称短路电流下的误差不超过规定值。对于短路电流非周期分量和互感器剩磁等的暂态影响,应根据互感器所在系统暂态问题的严重程度、所接保护装置的特性、暂态饱和可能引起的后果和运行经验等因素,予以合理考虑。如保护装置具有减缓电流互感器饱和影响的功能,则可按照保护装置的要求选用适当的互感器。
在本系统中,系统在进行空载和负载试验时,由于被测电机的容量和负载可在一个较大范围内改变,因此电机的电流变化的范围很大,从几安培到几十安培甚至几千安培。这给电流测量带来了精度和量程选择的问题。当然,电流的测量一般选用电流互感器,在本系统中,电流仍通过电流互感器来测量。
电流互感器是按电磁感应原理工作的,主要由铁心、一次绕组和二次绕组等几个部分组成,电流互感器的一次绕组匝数很少,使用时一次绕组串联在被测线路里。而二次绕组匝数较多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用。
按额定变流比选择(一、二次额定电流之比),其中一次电流是按长期运行能满足允许发热条件确定的。我国国家GB1202-97《电流互感器》中额定一次电流标准值。已对一次额定电流规定了系列化标准。有从1A至25000A等不同规格的电流互感器可供选择。
考虑到电流的变化范围必须要用到多组电流互感器。在本文中有代表性的选用了两组电流互感器,变流比分别为5/5、30/5,等级精度均为0.2。在实际试验过程中根据实际情况会用到更多的电流互感器。
5.3.2 电压互感器的选择
电压互感器按其工作原理可以分为电磁感应原理可以分为电磁感应原理和电容分压原理两类。常用的电压互感器是利用电磁感应原理工作的,它的基本构造与普通变压器相同,主要由铁心、一次绕组、二次绕组组成。它一次绕组匝数较多,二次绕组匝数较少,使用一次绕组与被测量电路并联,二次绕组与测量仪表或继电器等电压线圈并联。
在系统中选用JSJW-10型电压互感器,它为三相三绕组五铁心柱式油浸电压互感器,额定电压为10KV,供测量电压、电能、功率、继电保护、功率因数及绝缘监督使用
6.1 展望
由于时间和条件的限制,系统的设计有很多方面需要改进:
1)在PLC和组态王通讯过程中,由于实验室设备和条件的限制,在通讯方式上只能采用RS-232通讯,但是如果在现场系统通讯中可以考虑采用RS-485接口。
2)在本系统中,PLC与上位机的通讯固然重要,但是电机测量的有些参数必须通过数据采集系统传输到上位机,但是怎样能在组态界面上显示出来,是一个非常重要的问题。在系统组态界面上,电流、转速等没有显示,考虑通过板卡传输过来,首先把板卡插到工控机的主板上,与外部智能仪表相连,并且在组态王工程浏览器中新建板卡,并且选择对应智能仪表的型号,这样数据就可上传。方便组态实时监控。
3)在此课题设计中,由于时间及条件的限制,只完成了系统设计的主要部分,在电机实际测试中,还必须要有对电机性能的评判,这就需要用到电机测试专家系统,对电机性能进行诊断。专家系统包括知识库、推理机、数据库等组成。
4)在实际试验中,要实时监控PLC的工作状态,可采用VB6.0实现组态王软件实时监控可编程控制器PLC。一般采取的方法是:利用Visual Basic提供的串行通讯功能,实现与可编程控制器PLC之间的通讯,再利用VB的DDE功能完成组态王与Visual Basic之间的动态数据交换。 这样就把从可编程控制器PLC采集到的外部信号通过Visual Basic 间接动态地显示在组态王界面上。结构框图如下:
数字信号处理、系统辨识、专家系统是以后电机测试的发展方向,随着电机种类的变多,功能增多、加强,对电机的测试要求也越来越高,而这些分析方法对电机的状态有深入的分析,获取的信息大大增加,能够发现传统方法所不能发现的问题。
我国的电机试验系统的研制会慢慢走向成熟,对高压电机、微特电机系统测试将更加智能化、自动化。
6.2 结束语
本系统利用低压机组成功实现了10kV高电压电机的负载试验,由于时间和条件限制,虽然没有在实际中得到现场测试,但是,此系统设计完整,包括软件和硬件,构成了一个智能测试系统。工控机作为上位机,提供了良好的人机界面,进行全系统的监控和管理, PLC作为下位机执行可靠有效的分散控制, 并且成功的实现了组态王和三菱PLC之间的正常通讯,按照我们设计的空载和负载软件流程图在组态界面上模拟了PLC对主回路的控制,动画效果和顺序控制良好。
在设计过程中,无论从硬件选择和软件编程方面,都出现了或多或少的问题,主要源于工程经验不足,考虑问题不周全,加之工作现场条件有限,可供参考的文献资料缺乏。经过反复修复和调试,达到了预期的目的,基本上完成了所选课题的任务。
在本课题的设计过程中,理论和实践两方面的分析问题、解决问题的能力都得到了锻炼和tigao。由于时间和作者水平的有限,论文中必然存在不足之处,敬请老师批评指正。
用可编程序控制器(PLC)改造传统的纺织电气系统,不仅使设备运行更加可靠,维修方便,而且还能取代原设备上的硬件电路,减少维修中的麻烦,如取代开棉机电子速度继电器防噎车装置便是一例。
以西门子产S7—300PLC为例,利用其中的S-PEXT扩展脉冲S5定时器和开棉机打手轴的速度脉冲(由霍尔元件检测装在打手轴上的磁钢转速),可以组成一个防噎车控制器。打手轴在转速正常时(假设为600 r/min)和有噎车趋势速度变慢时,霍尔元件分别有图1、图2所示的波形输出。
根据图1和图2两个波形可以设计出防噎控制器的逻辑梯形图(见图3)。打手转速正常时,定时器T1的启动输入端S端上的脉冲在T1的预置时间(110 ms)内有上升缘出现,所以T1的输出端Q的输出状态为“1”。在这种状态下定时器T2的输出端Q在输出一个宽度为4 s的正脉冲后,保持输出状态为“0”。Q 0.1的负载继电器J释放,其常闭触点使给棉电机交流接触器吸合,给棉电机工作。在打手有噎车趋势速度变慢时,定时器T1的启动输入端S上的脉冲在T1的预置时间(110 ms)内没有出现上升缘,此时定时器T1的输出端Q输出一系列正脉冲,宽度为110 ms,周期小于4 s的脉冲。这个脉冲加到定时器T2的启动输入端S上,因为在T2的预置时间(4 s)内有脉冲的上升缘出现,所以T2的输出端Q输出的状态为“1”。Q0.1的负载继电器J吸合,其常闭点断开,使给棉电机交流接触器释放,给棉电机停止工作,从而防止了噎车现象的产生。
气流纺织为传统成熟的纱线纺织技术.随着纺织行业对纱线的品质要求的tigao,对绵纱的丝纺控制愈加细微,于是如纱线的接头长度﹑支数﹑张力等成为纱纺的关键指针.
针对以上要求,国内纺织制造业正以性能更可靠﹑更稳定的PLC逐步取代国外流行以单片机为控制核心的纺纱系统,另外随着人机接口-触摸屏﹑变频器的应用推广,一些超前的企业及时地将人机接口﹑变频整合在该行业电气控制系统中,为精彩jingque的控制增添新的亮点.如该行业的先头代表企业之一浙江省***机械公司开发的型号***气流纺织机,就全部采用了台湾DELTA公司(中达电通股份有限公司)的PLC,矢量型变频器(VFD-B),节能专用风机﹑水泵型变频器(VFD-P) ﹑触摸屏(PWS-3760)等主要电控产品,具体电气控制示图如下:
由以上视图可清晰看出,该系统采用单台人机接口-触摸屏通过RS-485总线,实时对PLC进行监控﹑参数调整﹑断纱自动报警等多项功能.本系统的PLC通过调整160多个电磁铁开合时间来实现纱线接头长度及纱线支数的调整,由于受电磁线圈消磁特性及纱线粘度﹑引纱电机的速度等综合影响,电磁铁的开合时间亦通常有0.02-0.06秒的卫小调整来满足生产的需要.所以该系统单台人机接口的点睛运用,在有效控制成本的基础上,极大地tigao了生产效率及生产工义指针. 该系统PLC的I/O共计996点,面对如此庞大的系统设计及其成本的压力,设计者却一反传统的大而大做,巧妙地利用DELTA公司PLC(自带485口)及人机接口共同支持MODBUS协议的特点,根据纺纱工义的要求,将996点分为10台PLC主机的小系统,仅用双绞线将传统的10台PLC与人机接口连为统一的"大系统",真正做到了大系统小设计.
在一个负载不断变化的引纱﹑喂给主轴上,实现纱线的支数稳定地控制,无疑都会采用速度死循环控制来实现,但在一定的物质成本限制下而达到高品质的控制,将是乃至明天甚至将来工业控制的高境界.而该系统全部采用DELTA公司的B型矢量变频器,该型变频器在有效控制励磁电流﹑转矩电流的基础上,利用PG速度反馈卡,轻松简单地实现纱线支数的稳定控制.另外,整条生产线的不间断的气流控制上也选用了DELTA公司P系列风机﹑水泵专用型变频器,而根据风机阻力与转速平方成正比特性开发的P型专用变频器,结合现场断纱的非同时性﹑非连续性,进行有级控制进风liuliang,使该套设备在用户使用不足一年中即可回收所有变频器的成本.
更引人注目的是,以上示图中,首例利用人机接口-触摸屏COM2 (DELTA公司的人机接口INTERFACE为2S/1P)口与三台变频器直接通讯,彻底摆脱了"变频器 PLC 触摸屏"的传统模式.该系统精心大胆的设计,主要利用了DELTA公司人机接口的宏功能(综合数据处理﹑逻辑运算﹑通讯等功能),用软件开放出一自由协议口,使不同协议的智能单元能够在一个控制平台上实现相对统一和整合,同时减轻了同一总线上的通讯负荷和风险.在实际应用中,该系统的引纱﹑喂给电机的频率及相互匹配系数,可直接通过触摸面板快捷地调整和电流的实时监控,并且使线上所有10多台PLC程序严格的一致,增加了PLC应急互换性,实现了多层控制单一化,复杂简单化.
纵观整个控制系统,简洁﹑准确﹑节能﹑人性化的设计风格无不透着现代设计者的匠心独具.同时也折射出新世纪传统控制产业的方向和主流.
当今世界上精密加工技术发展很快,新的加工方法和设备层出不穷,计算机的广泛应用使精密加工技术更为普及和多样. 实现精密和超精密切削加工有三种方法: (1) 采用和研制高精度加工设备;(2) 采用新的切削工具材料; (3) 利用加工与测量控制一体化技术. 前两种方法成本较高,而后一种方法成本较低,具有广阔的前景. 在后一种方法中,除了要保证刀具的精度、夹具的精度以及测量精度外,还有一项重要内容就是微进给机构的精度及其控制精度. 笔者在控制精密磨削的研究中,利用步进电机带动滚珠丝杠作为进给机构,在滚珠丝杠确定后,步进电机的控制精度成为了主要矛盾.
1 步进电机的控制
步进电机在不失步的正常运行时,其转角严格地与控制脉冲的个数成正比,转速与控制脉冲的频率成正比. 可以方便地实现正反转控制及调整和定位. 由于步进电机和负载的惯性,它们不能正确地跟踪指令脉冲的启动和停止运动,指令脉冲使步进电机可能发生丢步或失步甚至无法运行. 因此,必须实现步进电机的自动升降速功能. 为了实现速度的变化,输入的位移脉冲指令相应地要升频、稳频、和降频这些脉冲序列,可以由脉冲源加专用逻辑电路来产生,也可以由微型计算机产生. 对于脉冲源加逻辑电路构成的控制器来说,控制逻辑是固定
的,即控制电路一经固定,其控制逻辑也就固定了.
如果要改变控制逻辑和控制方案,必须改变电路结构和元件参数,而使用计算机控制,不必改动硬件电路,只要修改程序,就可以改变控制方案. 且可以从多种控制方案中,选取一种佳方案进行控制和调节. 也可以用同一套系统对不同控制方案的多台步进电机同时控制. 利用计算机控制的形式也很多,本文介绍PLC位控单元对步进电机的控制.
2 PLC 系统组成及位控单元的工作原理
本研究所利用的PLC 系统的组成包括如下七大模块:电源,CPU ,位控单元, I/ O 单元,A/ D ,D/ A 单元,如图1 所示. 其中位控单元的主功能是当步进电机(或伺服电机) 与电机驱动器联结时,输出脉冲序列控制电机的转速与转角. 进给机构可以是2 轴型,也可以是4 轴型. 本文采用的是前者,即滚珠丝杠的横向进给与纵向进给,如图2
所示. 具体地说,位控单元实现速度以及位置的控制方法有多种,如E 点控制(单速度控制) ,如图3(a) 所示;P 点控制(多级速度控制) ,如图3 (b) 所示; 线性加/ 减速和S型加/ 减速,图3 ( a ) , ( b)为线
性加/ 减速,S型如图3 (c) 所示. 除此之外还有位置控制和相对位置控制等. 表1 给出了E点控制不同模式的控制码(P 点与其相同) .
3 磨削加工PLC 控制原理
如图4 所示, PLC 可以控制变频器、传感器、步进电机. 总控制程序流程图如图5 所示. 其中两个步进电机是利用PLC 的位控单元控制的. 在进行精密磨削过程中,横向进给将是十分重要的,PLC 的位控单元能较jingque地控制步进电机的转角,从而使滚珠丝杠获得jingque定位. 由于PLC 位控单元的控制方法有多种,对于磨削加工来讲,横向进给量不能大于215μm ,通过实验的方法可以找出佳方案. 这里只通过一种控制方法来说明位控单元的具体应用. 首先,设置原点,利用光栅
尺粗对刀,测量出对刀位置距原点的距离. 为防滚珠丝杠出现爬行现象,工作台从原点出发,经过一段距离以后开始自动加/ 减速. 此时,只要给定起始速度,目标速度,加速/ 减速时间以及位置要求值,并设
定控制码即可实现上述功能,相关程序如图6 所示. 如果假设滚珠丝杠的螺距为d ,步进电机的步距角为α°;进给速度为v (mm/ s) ;行程为s (mm) ;则要求的脉冲频率(即程度中的目标速度) 为f = 360 v/αd (Hz) ;总脉冲数(即程序中的位置要求值) 为F =360s/da(个) .
4 结束语
PLC 位控单元具有运行速度快、灵敏度高、精度高、编程简单等众多优点. 因此,它对于在精密加工领域的研究开发与应用具有深远的现实意义.
1 引言
剑杆织机是早发明和推广应用于生产实践的一种无梭织机,早期的剑杆织机选色、送经、卷取、开口、绞边等机构都是机械式,淘汰型剑杆织机只有一个电动机,一个开关箱(电气控制箱)。随着电子技术、自动化技术的迅猛发展,各织机制造厂不断地采用新技术、新材料、新工艺、tigao了剑杆织机机电一体化的程度。现在的剑杆织机幅宽至少是190cm的筘幅,宽至360cm或380cm筘幅,纬纱至少是4色或6色选纬,甚至是8色或16色选纬,采用计算机控制电子选色机构,这是机械式选色机构无法比拟的。当今计算机控制的剑杆织机除了主电动机以外,至少还有5-7台各种特殊功能的微电机,分别应用于送经、卷取、开口、自动找断纬、选色、织边、剪边纱等机构。这些特种电机都是由计算机控制,剑杆织机中的计算机还担负着监测、显示各种数据的功能。剑杆织机所采用的不是过去的单板机或8位机、16位机,而是32位计算机。计算机控制的特种变速电动机或变频调速电动机在织机中的应用,实现了织机在运行中任意变速,这是织机速度控制发展的趋势,它不仅在剑杆织机上使用,而且已在其它无梭织机上推广应用。
近年来日本津田驹公司和丰田公司、意大利的SOMET公司、比利时的PICANOL公司、瑞士的SULZER TEXTIL公司和STAUBLI公司等无梭织机,普遍采用新型高速可靠的微机群或计算机系统及人机界面,具有自诊断和数据采集管理功能,实现电子送经、电子卷取、电子选纬、电子多臂、电子提花等控制。国内的无梭织机其技术水平与国外差距较大,国产剑杆织机的产量很大,但使用的技术普遍是从国外80年代的机型改进而来,大多数采用商用微机,档次不一。
可编程控制器(PLC)以微处理器为基础,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术,面向控制过程,面向用户,适应工业环境、操作方便、可靠性高。近年来,中纺机、经纬纺机、龙力机械和杭州精加工等厂家都把PLC应用于剑杆织机的电气控制,把人机界面、操作按钮、编码器、断纱检测装置、多臂机、电磁离合器、选色器等通过PLC来控制剑杆织机的动作。PLC技术的应用对tigao剑杆织机布面质量、扩大织物品种、tigao织机的效率、简化操作、减低消耗、减轻劳动强度等方面起了重大作用。
本文介绍以欧姆龙CPM1A型PLC及一20EDT的扩展模块为核心,构成剑杆织机电气控制系统,完成织机角度检测、可编程控制器对选色电磁铁、主离合器、慢车及找纬离合器等控制。
2 SGA726型剑杆织机系统组成和特点
SGA726型剑杆织机电控系统充分采用当今先进的微电子技术和微机技术,采用欧姆龙可编程序控制器,解决现有的单片机系统无法解决的工艺差、稳定性差、抗干扰能力差、故障率高的缺陷,使整个电控系统的控制水平有了很大的tigao,反映了当今国内纺机控制技术的发展方向,系统组成框图如图1所示。
电控系统角度传感器采用值式光电编码器,准确给出织机任何定位角度,PLC为模块式,可根据需要增减输入输出模块。
经停按钮和停经片等组成经停检测装置,该按钮可在织机后部控制织机停车,拔出后用于织机调试。
(1) 开车按钮:当筘座位于起动区(310~40度),且所有起动条件都满足时,按此开车按钮,则织机开快车;
(2) 停车按钮:如果按下时间短,织机停车,并自动回转到330度,如果按下时间较长,则织机停车后不回转。回转过程中按此按钮则织机立即停止回转。若按住此按钮不放可封锁一切操作;
(3) 点动按钮:按住点动按钮织机则慢车正向转动,当有些故障发生时可用点动按钮复位。
(4) 回转按钮;当筘座位于回转区(330度~260度)时,按此回转按钮,织机则慢车回转至330度,同样回转过程中按停车按钮,则织机立即停止回转;
(5) 正找纬按钮:按此按钮,多臂机带动综框正向找纬;
(6) 反找纬按钮:按此按钮,多臂机带动综框反向找纬;
(7) 急停按钮:按住此按钮,可切断电柜电源;
(8) 用一油压继电器检测织机油路系统油压情况。
2.1 主要电器
机上系统包括传感器7只、抬纬电磁铁1只、主电机、风机、慢车电机、储纬器、主离合器、制动器、慢车离合器、找纬离合器等。
2.2 控制电源
三相交流电源首先接入自动空气开关QF,其保护电流是20A,电源变压器提供二组交流21V电压,一组全波整流滤波后,产生直流24V电压,用于主离合器、慢车离合器线圈、光电编码器和报警灯电源;另一组交流21V半波整流后,用于正常低压制动;交流220V半波整流后,对储能电容器进行充电用于高压制动;电源变压器输出的交流110V经全波整流后用于找纬离合器线圈,交流110V还用于交流接触器线圈驱动;变压器输出交流15V经全桥滤波、7812稳压后,用于纬纱检测器、液晶显示器、传感器驱动。电机起动按钮和关机自锁按钮串入主交流接触器KM1线圈电路,KM1控制主电机、风机和慢车电机。慢车电机正反转KM2、KM3接触器接在主交流接触器KM1后,线圈由PLC控制。三只电机主电路各接入一只热继电器实现过载保护。织机主电路如图2示。
2.3 传感器和执行器件的配合
值式光电编码器通常安装在织机主轴快车端上,以便检测出织机控制所需的任何角度。设计时把编码器改至剪刀轴上,有效减少了编码器的震动和不必要的损坏。慢车和找纬离合器上装有二只接近开关,一只为PXsm,当慢车离合器啮合时,禁止织机启动快车;另一只为PXpf,当找纬离合器脱开时使慢车离合器啮合,在找纬过程中封锁开车按钮、慢车按钮,找断纬过程完毕后使慢车离合器脱开。织机的引纬方向有一只纬纱检测器和一只抬纬电磁铁,在运动过程中以及倒车过程中抬纬,以排除不正常引纬。
3 PLC控制
3.1 断纱检测
织机的定位停车位置,由MPT001-C中文人机界面上设定,PLC根据值式光电编码器的角度而实现,无须机械安装定位停车开关。
断经信号由经停片直接通过导线传给PLC,PLC根据用户设定的断经停车角度(MPT001-C中文人机界面上设定)和值式光电编码器的角度信号实现定位停车。经纱品种不同时,通过调节PLC对停经片的灵敏度,可以准确实现定位停车,有效tigao产品质量。
纬纱信号经过处理电路分两点(断纬、重纬)进入PLC,无须选纬传感器和定位停车开关,PLC程序将会根据用户设定的断纬、重纬停车角度和值式光电编码器的角度信号实现定位停车。
3.2 编码器连接
值式光电编码器轴旋转时,产生与位置一一对应的代码(二进制、BCD码等)输出。从代码大、小的变更,即可判别正反方向和位移所处的位置,而无须判向电路。它有一个零位代码,当停电或关机后再开机重新测量时,仍可准确地读出停电或关机位置的代码,并准确地找到零位代码。一般情况下,值式编码器的测量范围为0~360度,但特殊的型号也可实现多圈测量。本编码器的出口端引出10根线,其中2根分别接24V和公共(COM)端,其余8根不同颜色的线和PLC输入端的前8个端子即(00000~00007)相连接,利用剪刀轴带动编码器所转的角度传给PLC,再由PLC传给显示屏,这样就可以通过人机界面准确把握织机的停车角度、织机的转速、纬检开始角度、纬检结束角度、经停角度、纬停开始角度等。
3.3 可编程控制器(PLC)I/O接线
PLC的主体由CPM1A(30点输入输出)和20EDT晶体管扩展模块(20点输入输出)组成,CPM1A可编程控制器有两排进口端子和两排出口端子,分为上下两层,由一根通讯线连至显示屏,以监控织机的运行情况。图3示出PLC输入/输出接线图
PLC输入点00000~00007接编码器8根输出信号线,输入点00008与纬纱检测器输出ws相连,接收纬纱检测器的给定信号,00009点和手轮保护开关hw相连。为了及时检测接近开关和找纬接近开关的工作情况,把00010和00011点分别用来反映慢车接近开关和找纬接近开关的动作情况,所以把这两点分别接至织机的慢车接近开关(sm)和找纬接近开关(pf)。慢车和找纬接近开关动作情况通过PLC传到人机界面上,维修人员可以在织机突然停止情况下及时了解织机系何种原因停机。00100点和油压信号sp相连接,当油路出现故障时,PLC接收到sp信号,显示屏上即显示油压低的警告。00101点与经停开关(js)相连,当织机在正常开车时,一旦经停开关(js)动作,织机立即停止工作。根据操作需要,利用PLC的00102点和快车按钮相连接,00103和慢车按钮相连接,00104和点动按钮相连接,00105和回转按钮相连接。晶体管扩展模块输入点00200、00201、00202分别连接正找纬、反找纬和急停按钮。这样,横档操作面板上所有按钮都通过PLC控制织机运动。扩展模块输入点00203、00204、00205分别连至人机界面上的运行编程、上移纬和下移纬按钮,便于操作人员把所要设定的工艺参数通过人机界面输入到PLC中。扩展输入点00206与维修开关相连接,可以在维修时关闭PLC的动作,确保维修安全。扩展输入点00207~00209与班次组合按钮相连,方便统计每班组织机运行和生产情况。