西门子6ES7215-1BG40-0XB0参数详细

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：本文介绍了利用台达DOP-A57CSTD触摸屏（HMI）、DVP32EH00T2可编程控制器（PLC）与ASD-B系列交流伺服，实现对西服口袋缝纫的**控制，使操作更加方便、定位更加准确的同时，大大提高了生产效率和产品质量，为企业赢得更大的经济效益和社会效益。 
关键词：自动开袋机 工业缝纫机 人机界面 PLC 伺服马达 

1 前言 

随着人们生活水平的不断提高，对服装质量，缝纫工艺要求也越来越高；而传统缝纫机制造业长期的过度竞争，盈利能力大大下降；而以前开袋还停在手工阶段，生产效率低，质量不稳定；因此应客户需求和企业发展的需要，主要用于高档西服自动开袋的设备也就应运而生。在人工成本日益上涨的今天，为企业进一步发展增强了竞争力。图1为自动开袋机实物图。

 
图1 自动开袋实物图

2 开袋机介绍 

该机型机头由专用伺服马达驱动，以固定速度高速针缝。应用台达高性能EH2系列可编程控制器，通过高速脉冲控制台达ASD-B系列伺服马达以不同速度拖动大压脚送布，从而完成“密缝－线缝－密缝”、角刀、中心刀**定位，再配合友好的操作界面及配方功能实现了袋盖、定长、循环不同工艺要求。相应关系如图2所示。 

 
图2 自动开袋机的中心刀线和角刀线及密缝长度之间的关系

1），机头：工业缝纫机，专用伺服马达控制，额定转速2000RPM，具自动定针功能； 
2），左右大压脚：将布料压于台面，由伺服马达拖动连续送布。并可防止布料缝缩，起皱； 
3），左右袋盖压脚：将袋盖压紧，跟随大压脚运行；防止袋盖缝缩，起皱； 
4），上下剪线：剪断上下线头； 
5），角刀：分固定角刀和动角刀，动角刀由伺服拖动，保证开角位置； 
6），中心刀：分固定中心刀和动中心刀，动中心刀由伺服拖动，保证开袋长度； 
7），卸料架：成型袋盖自动卸料； 
8），十字激光灯：布料缝制基准定位； 
9），激光电眼：袋盖感测； 
10），夹线：保持线张紧及断线检测； 
11），脚踏开关：驾车式设计：启动，停止右脚单脚控制； 

3 控制系统： 

3.1 设备配置 

设备的电气规格如表1所示：

表1 系统设备配置表 

3.2 系统框图 

系统框图如图3所示： 

 
图3 控制系统框图

自动开袋机控制系统采用台达人机界面作为主站监控设备，利用人机界面DOP-B05S100的RS232通讯口。PLC主机DVP32EH00T2采用RS232通讯口与HMI设备连接，同时利用RS485通讯口与伺服驱动器ASD-B0421-A相连，伺服驱动器经由U、V、W端口控制伺服马达ECMA-30604ES，进而控制开袋机进行相应工艺操作。人机界面设定电机目标转速，读取电机实际转速。 

4 系统控制流程及上位机操作画面： 

原点回归前位－>左右大压脚压合－>贴边盖压脚压合－>左右袋盖压脚压合－>启动－>伺服送布－>激光电眼感应－>缝纫机头启动－>前密缝开始－>动角刀移动－>前密缝长度到达－>动中心刀移动－>线缝开始－>激光电眼脱离－>动中心刀移动停止－>后密缝开始－>后密缝长度到达－>缝纫机头停止－>动角刀移动停止－>角刀上升开角线－>角刀下降－>伺服送布到后位－>松开左右袋盖压脚－>松开贴边盖压脚－>松开左右大压脚－>卸料；然后按启动周期循环。 

其上位机操作画面如图4所示。 

 
图4 上位机操作画面

5 调试注意事项： 

本机台机架结构简单，为了便于移动，采用带刹车脚轮支撑，刚性明显不足。而且在正常工作中，由于左右大压脚、角刀、中心刀汽缸相继压合松开，使得负载惯量周期波动，增加了伺服的控制难度。为了保证送布过程中速度平稳、线缝针距均匀，伺服控制器的增益必须维持在一个较高的水平，但是由于几乎不允许出现任何的振动，伺服控制系统的增益又不能够过大，否则在密缝－线缝－密缝过程中将会出现明显“跳针”，所以必须在较高的速度、位置响应和平稳的速度控制之间寻找一个平衡点。 

6 结束语 

本系统主要控制组件全部采用台达机电产品，一体化的整合方案，既降低了设备的制造成本，也大大提高了系统自动化程度和控制精度，充分体现了台达机电产品高性能和高性价比的特点，为客户赢得可观的经济效益。 

恒压供水主要用于锅炉、楼宇、工业厂房供水等众多给水行业，关于恒压供水项目属于老生常谈，控制系统技术方案比较成熟，实现方法也比较多，有专用的微机给水控制盒、变频器自身PID控制，人机界面和PLC整合应用，其原理和核心控制思路都是采用PID控制模型，实现无负压恒压供水，本文介绍后一种技术方案实现恒压供水，主要体现台达整合应用技术方案提供给客户完美的自动化体验。 

2 控制系统技术方案配置 

附表列举出控制系统主要控制原件，其他辅助电气器件不予赘述。 

附表 元件表 

3 控制系统原理概述 

PLC主要利用PID指令达到恒压供水控制要求，如图1、2所示。

 
图1 控制系统原理a)

 
图2 控制系统原理b)

4控制系统工艺及PLC程序概述 

根据设备工作要求设定系统给定压力（Mpa），作为PID自整定控制模型的SV值，压力仪表传感器将被控对象管道压力（Mpa）实时采集作为PID自整定模型的PV值，二者数值大小比较后生成偏差值Et，按照调整好的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd，PLC控制程序PID指令运算结果控制输出MV值，转换为模拟量（0～10V）作为变频器频率给定信号，控制变频器拖动水泵电机输出不同转速，达到调节供水管道压力的控制效果。

 
图3

PID指令参数解释如图4所示。

 
图4 PID指令参数解释图

PLC控制程序中管道压力读取部分如图5所示。

 
图5 PLC控制程序中管道压力部分图

PLC控制程序中关于采集管道压力处理如图6所示。

 
图6 PLC控制程序中关于采集管道压力处理图

滤除掉06XA模块采集数字量0～4000之外的数值，根据压力传感器和压力变送器量程对应关系计算出管道实际压力（MPa）值。 

PLC控制程序中PID指令运用方法如图7所示。

 
图7 PLC控制程序中PID指令运用方法图

PID指令运算输出作为变频器频率给定信号，同时转换为频率数值用于人机界面显示，如图8所示。

 
图8 PID指令转换图

5人机界面控制画面组成 

人机界面主要有三个画面：实现参数设置和实时显示，水泵运行动画显示，工作方式选择等功能。分别介绍如图9、10所示。

 
图9 主画面图

 
图10 PID参数设置画面图

 
图11 水泵运行动画动态显示画面图

值得一提的是，水泵运行的动画显示是同过人机界面宏指令来完成的，效果虽没有工控组态软件那么豪华、赏心悦目，但是也把工业现场的运行状态真实表现出来，满足了客户的需要。 

宏指令分为三部分：CLOCK，子宏1，子宏2。 

CLOCK Macro根据两台水泵不同运行状态分别调用SubMacro 1和SubMacro 2，如图12、13。

 
图12 SubMacro 1

SubMacro 2用于显示水泵2的动态运行水流动画显示。

 
图13 SubMacro 2

 
图14

6 总结 

台达自动化产品成功整合应用恒压供水项目，实际恒压供水效果良好，完全满足客户需求，用户十分肯定台达产品，通过本案介绍提供给客户成熟可靠的技术方案，灵活应用人机、PLC等工控产品，给客户提供完美的自动化控制产品体验。