西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0产品特点

    当前的客车（BUS）生产行业中，由于生产工艺的不断更新、进步，再加上各方面的要求，譬如外观、实用性、安全性等对工艺提出了更高的要求等，得以使各种高技术含量的产品在客车生产行业中有了发挥作用的机会。而焊接是客车生产过程中必不可少的一道工艺，考虑到上述各方面的要求，对焊接这一工艺则增加了相当大的难度，因为焊接的好与坏，定位准确与否直接影响到车辆的外观、实用以及安全等多方面的性能。因此，为了能够更好的完成焊接工艺，我们在此引入“位置控制（bbbbbbbb Control）”的概念。
　　图1所看到的是上海某汽车生产车间的其中一个客车顶盖生产流水线，现在已经正式投入使用，可以生产各种不同长度，不同大小的客车顶盖。此条流水线原来为韩国大宇客车生产设备，大宇公司倒闭后，该公司引进这套设备；但是由于元器件老化等原因，设备进行了改造，要更换元件，并重新布线。我们介绍的就是改造其控制器的这一过程。
      
 　该生产线原控制系统为其他公司的PLC产品以及伺服系统，是通过模拟量的输出来控制伺服电机（图2）。这种控制方式缺点很明显，利用模拟量控制伺服电机时，焊枪的定位只能通过时间来控制电机所走的长度，而这种控制方式是非常不准确的，往往会出现错误。
      

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　改造后的流水线因根据不同长宽，不同大小的车盖的生产需要，焊枪自动调整距离和位置。那焊枪的定点如图3所示。
     
    所以在改进的控制方式中，我们选择了位置控制模块APM，参照图4
    

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    我们选用了LS的K300S系列PLC产品和PMUX30系列的人机界面，通过位置控制模块（APM）脉冲驱动三菱伺服电机，带动焊枪横梁作往返运动，而且考虑到要对下位控制系统进行操作，因此选用了通讯模块构成FNET网络，再加逻辑控制的300多点的数字I/O，形成了整个控制系统。如图5。
      

　　在以上的控制系统中，我们不再采用以往的模拟量控制伺服电机，而采用位置控制模块控制伺服电机，其位置和速度等参数在人机界面上做调整，甚至配方，在此系统下，不同长宽、不同大小的车盖要生产时，只需调整参数即可投入生产。
　　通过使用LS的PLC编程软件KGL-WIN和位控调试软件APM-PACKAGE，在参数设置，程序设计，调试测试上得到极大的便利

1 简介
　　生物质高温空气气化技术是燃料利用和能源供应领域内的一项高新技术，对提高资源利用率、缓解能源危机和改善环境质量具有重要意义。生物质高温空气气化系统主要由高温空气预热器、卵石床气化器、余热锅炉、气体湿式净化装置、汽轮机等动力供应装置及空气压缩机等辅助装置组成。高温低氧弥散燃烧为核心技术的高温空气发生器是生物质高温空气气化技术研究实验研究系统的关键部件之一，其主要功能是产生温度为800-1500℃的空气。四通阀的周期切换是高温空气发生器正常工作的关键，本文介绍采用可编程序控制器(HLC)实现四通阀周期切换的控制方案。

2 高温空气发生器的组成及工作原理 
　　高温空气发生器是获得高温空气的关键设备，其关键技术在于采用了一对蜂窝陶瓷蓄热体，该蓄热体具有比表面积大、传热性能好、阻力小、能实现极限余热回收等特点，是一种紧凑的高效换热器。高温空气发生器主要由燃烧室、燃烧器、蓄热室、四通阀、鼓风机及排烟机组成，其中燃烧室、燃烧器、蓄热室各两个，呈左右对称布置。高温空气发生器工作原理如图1所示。

　　高温空气发生器工作时，燃料在A侧燃烧室内燃烧，产生1300℃左右的高温烟气，高温烟气通过蓄热室时，与蜂窝陶瓷蓄热体进行热交换，蓄热体被加热，烟气则冷却到120℃左右经四通阀排人大气中；与此同时，常温空气经四通阀后进入B侧的蓄热室，吸收蓄热室内高温蓄热体中的热量，迅速升温到1000℃以上，加热后的高温空气分成两部分，其中大部分输入到卵石床气化器中作气化剂，另一部分用于A侧燃烧室燃气的燃烧。经过一段时间后进行切换，B侧燃烧，A侧产生高温空气，切换周期为15～30s。通过这种交替运行方式，实现极限余热回收和燃烧空气的高温预热。

3 控制方案
　　四通阀的周期切换是高温空气发生器正常工作的关键，四通阀的切换采用齿轮齿条摆动气缸驱动，由压缩空气推动气缸产生旋转力矩，使四通阀在1-1，2-2位置之间进行切换，压缩空气则由电磁阀S1进行控制；A，B两侧烧嘴燃气和空气由电磁阀S2－S5进行控制，其控制系统如图1所示。

3.1 控制要求

　　根据工艺要求，四通阀切换的同时，要求A，B两侧的烧嘴燃气和空气同步切换，当系统启动时，四通阀在1-1位置时，A侧燃烧，B侧产生高温空气；为了保证高温空气清洁，尽可以能减少空气中含烟量，燃气阀应先关闭，四通阀切换的同时另一侧点火燃烧；因此，设计燃料阀供气时间为28s，四通阀的切换时间为30s。A侧烧嘴28s后关闭，2s后四通阀切换到2-2位置，B侧开始燃烧，A侧产生高温空气；B侧烧嘴28s后关闭，2s后四通阀切换到1-1位置，A侧开始燃烧，并重复上述过程，四通阀和燃料阀切换工作时序如图2所示。

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3.2 PLC的选择

　　由于四通阀的切换控制是一个小型的逻辑控制系统，没有特殊的要求，因此选用一般小型PLC就可满足控制要求，其控制接线如图3所示。根据控制功能要求和I／0端子编号编制的四通阀切换控制梯形图如图4所示。

3.3 工作过程

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　　当起动开关合上时，X400接点接通，Y430线圈得电，电磁阀S1打开，四通阀切换至1-1位置；Y431线圈得电，电磁阀S2，S4打开，高温空气发生器A侧点火燃烧。与此同时，Y431常开触点闭合，T552开始计时，28s后T552常闭触点打开，Y431线圈失电，电磁阀S2，S4关闭，A侧停止燃烧。30s后，T551的常闭触点打开，T550常闭触点打开，线圈Y430失电，电磁阀S1关闭，四通阀切换至2-2位置；Y430常开触点闭合，Y432线圈接通，电磁阀S3，S5打开，B侧点火燃烧；同时Y432常开触点闭合，巧52开始计时，28s后T552常闭触点打开，Y432线圈失电，电磁阀S3，S5关闭，B侧停止燃烧。30s后完成一个循环过程，并周而复始地重复上述过程。其控制命令程序如表1所示。

　　如果发生A、B两侧同时点火，这时Y433线团接通，产生报警，作紧急处理。

4 结论
　　该实验系统已进行了冷态实验，运行结果表明，四通阀和燃料阀的切换控制能按工艺要求进行，系统运行正常。随着研究工作的进一步深入，对高温空气发生器检测、控制的研究将更加深入和完善，并终实现高温空气发生器的计算机控制

1 设计背景 

　　从近几年的国际纺织机械展览会上可以看到: 国外的织机制造商，如日本津田驹工业株式会社和丰田公司、意大利的SOMET公司、比利时的PICANOL公司、瑞土的SULZERTEXTIL公司和STAUBLI公司等，机电一体化技术经过几十年的发展，各自形成了具有很高自动化水平的电气控制系统，普遍采用新型高速可靠的微机群或计算机系统和人机界面，具有自诊断和数据采集管理功能，实现电子选纬、电子多臂等控制。而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八十年代的机型改进而来，大多采用商用微机，并且档次不一。近两年，中纺机、经纬纺机、聊城纺机、龙力机械和杭州精工等厂家都把PLC应用于剑杆织机的电气控制。本文就使用台达EHPLC为核心而构成的剑杆织机主控电气系统作一介绍。 

2 剑杆织机自动化系统分析 

　　通常剑杆织机电控部分分为电子送经、收卷和主控三部分.可见主控部分主要实现织布的功能,其控制对象主要包括主电机、多臂电机、寻纬电机、离合器等。 

2．1点动 

（1）点动的作用 
·调整滚轮梳位置 
·断经后重新开车准备 

（2）点动流程 点动流程参见图1。 

图1 点动流程图

2．2盘车 

（1）盘车的作用：手动装布 
（2）盘车流程图：盘车流程参见图2。 

图2 盘车流程图

2．3正反寻纬 

（1）正反寻纬作用： 
·手动调整综框位置 
·手动调整行程开关位置 

（2）正反寻纬流程：正反寻纬流程参见图3和图4。

图3手动调整行程开关位置流程图 图4 手动调整综框位置流程图

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2．4开车 

（1）开车作用：织布 
（2）开车流程图：开车流程图参见图5。

图5 开车流程图

2．5正常停车（手动停车） 

正常停车（手动停车）流程参见图6。

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图6 停车流程图

2．6纬停测控 

（1）纬停原因：断纬 
（2）纬停测控流程图：参见图7。 

图7 纬停流程图

2．7经停测控 

（1）经停原因：断经 
（2）经停测控流程图：参见图8。

图8 断经流程图

3 剑杆织机自动化系统设计 

3．1 系统组成和特点 

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（ 1 ）为了提高控制系统的可靠性，系统硬件以台达公司的DVPEH3200TPLC为核心，配置台达公司的DOP-A57GTD界面，参见图9。

图9 系统硬件

（2）I/O具体分配 
X0 纬停 Y0 点动 
X1 经停 Y1 离合器 
X2 选纬 Y2 开车 
X3 多臂保护 Y3 正车 
X4 断纬 Y4 反车 
X5 断经 Y5 红灯 
X6 行程开关 Y6 录灯 
X7 纬检 Y7 白灯 
X10 点动 Y10 选纬1 
X11 热组件 Y11 选纬2 
X12 正寻车 Y12 选纬3 
X13 反寻车 Y13 选纬4 
X14 主机启 Y14 选纬5 
X15 开车 Y15 选纬6 
X16 停车 Y16 选纬7 
X17 计数开关 Y17 选纬8
（3）电源部分：Y0～Y4 为12DCV 电源供电,Y5～Y17为24DCV电源供电。 

3．2人机界面 

　　人机界面是台达公司配置DOP-A57GTD。中文信息使操作工和维修工的工作变得方便快捷。各种织机工艺参数设定（见例1）、选纬参数设定（见例2）、生产管理数据（见例3）,故障信息都在接口上自动显示（一当有故障时）。 

例1： 开车时间　　盘车时间　　点动时间　　经停空纬否　　手动/自动　　盘车　　纬密 

例2：选纬序号（步数） 纬针 纬数（纱数） 
1 1 10 

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2 2 4 
3 4 4 
4 1 2 
5 8 10 
6 7 6 
7 5 l 
……… 
（注:不同的PLC其可设定的工作选为序号量是不同的） 

例3：当前序号（步数）:5 
当前纬针:8 
当前纬数（纱数）: 6 
乙班（甲班,丙班,丁班可选）产量215m 
效 率 99％ 
总产量1289m 

4 系统软件 

4．1程序结构 

　　结合该系统的特点对整个软件系统采用主程序、子程序、中断构成。

4．2诊断保护功能 

　　织机的停车原因在接口上有中文信息提示，在软件上，系统自动监测电磁离合器、多臂机保护、热组件、断纬,断经、行裎开关等。并及时显示和启动保护,以确保产品的质量，避免人为因素。 

4．3参数设定功能 

　　根据工艺要求和客户方便有针对性地画面制作这对操作人员带来极大的方便。 

4．4数据保存功能 

　　设定的工艺参数和生产管理数据有长期保存功能。例如，选纬方式和状况需要掉电保存,织机断电时，PLC必须将织机的位置和当前投纬的序号、纬针、纱数保存起来。系统还具有甲乙丙丁四个班的产量、效率及总产量的数据保存，这对企业的管理有很大的好处。 

4．5选纬功能 

　　软件实现电子选色替代传统的纹板选色，使可操作性大大提高。然而为了确保选纬的正确，在软件的编制中，考虑必须周全，也包含了一定的技巧。选纬采用间接寻址的方式，利用指标变址E确定选纬器机构选纬序号（步骤）。PLC根据织机的正车或反车，相应的寄诸器加或减。加减及加减的多少由正车、反车、计数开关结合处理。

5 系统设计特点 

5．1启动迅速 

　　再次打纬时,织机车就应达到或接近正常运转速度为此要高压启动。

5．2制动平稳快捷 

　　停车位置准确.这样有利于重新开车启动.这里就体现出相应时间快,为此我们采用中断处理。

5．3操作方便 

　　即有正常启,制动功能,已有实现某些特殊操作,如选纬工艺设定,点动、停手动正反寻车等。

6系统应用 

　　本系统已在山东聊城剑杆织机试用，系统相当稳定可靠。系统进行监测。
　　 
　　具有结构简单，操作方便，界面简洁，稳定可靠，成本低廉等优点，是传统控制系统的佳替代产品，并可供应用其它PLC控制系统时参考。该系统具有大批量产品化潜力，具有广阔的市场前景。