西门子6ES7232-0HD22-0XA0选型说明

西门子6ES7232-0HD22-0XA0选型说明

该方案要求在大约150米的生产空间范围内实现能够每分钟生产200张蜂窝纸板的带有延展功能的VISNO打浆制纸系统。为了在生产过程中实现无摩擦损耗的操作，该系统的集成控制器采用了SIGMATEK先进的PLC系统——DIAS。这个经过反复推敲的方案使用了带有一个旋转测量设备的4个CPU模块来控制42根轴联动，从而大大节约了所需要敷设电缆，减少了辅助的处理程序并大大缩短了操作的延时。

■技术难点：生产过程控制

蜂窝型的卡片纸版制品是由两层封面层和一层中心层粘接而成。这类似于一种“中芯层”的概念。而对于中心层施加不同程度的拉伸力就能生产各种规格的产品。因此在整个生产路程中，需要不断的调校力的方向和大小，以满足不同延展工艺以及不同层数产品的生产。在安装了4个伺服处理终端(CPU)后，多种简易的菜单操作也得以轻松实现。
在总共150米的的设备纵向排布如下：一个原料供应系统，一个膨胀减压系统，一个干燥箱，一个牵引拉伸系统，一个滚动干燥带，和一个切割设备。

■延展系统

该工艺的初始工序是将有厚度的原料半成品在进入系统前要对其进行对折。该工段被分成一些独立的区域，每个区域都有一个独立的开放式结构。它门的宽度在1.5到2米之间。

■干燥箱

延展后的那些裸露的“核心”层直接堆放在20米长的干燥器之中。经过干燥后会立即检测原料的规格。如果有不合格的半成品，则立即被剔除。根据工艺的需求，偶尔也会改变一下干燥箱的工作时间间隔，并与其他相关的时间相叠加，但这只作为辅助的工序。

■牵引拉

初始干燥工序后，“核心”层就进入牵引拉伸阶段。在涂敷刀具旁装有两个组合在一起的接触片，对核心层敷上均匀的粘接剂，粘接剂涂敷的厚度和宽度都有一定的标准。传送粘贴剂的滚筒由伺服驱动。以保证电机能良好的同步旋转以避免产生相交和横断。转动轴上都有一些标记部件随轴联动，并不断记录两根传动轴的数据。
牵引系统是置于一系列的大型的检测装置和有复杂技术要求的力学机械之前的。检测装置主要检测和速度有关的部分。通过不断调节轴控精度使速度达到某个水平固定的设定值，使核心层上的粘胶的宽度和厚度确保不变，且确保其精度。如此便使整个系统的操作更简便，工序操作更直观。

■干燥带
将两层表层同蜂窝状的核心层粘合后就是要通过一段30米长的干燥带。干燥带的主要要求之一就是对速度的两级控制。在干燥带下，所有联动的轴都各自有相对应的速度。
同时，在宽度范围为1.5到2米的蜂窝状纸板导轨上，分散分布一些边缘毛刺的切削设备。

■特大号的切削刀具

工艺要求刀具的切割范围为250米，切割厚度度在1到20厘米之间。同时应用一个40吨的水泥块来起到一个巨大的镇流电阻的作用。加上一个大切削速度为3.3米/秒的刀具后，切削工具总共为1吨。其每分钟200米的切削速度以及jingque的落刀位置，都令人惊讶，而且相对应的，其生产速度也是可调整的。即纸板厚度能够做到从70到700厘米可调，切割速度许达到20米每秒。由一个偏心轮在控制刀具做类似圆周的运动，可不断调整角度，无须动用人工调节以维持刀具的圆周运动。系统接收各种复杂的输入信号然后对各个轴动做统一控制，以达成角度同步化。但该操作生产速度没有影响。

■SIGMATEK技术的应用
该系统需要同时控制42根轴按照工段分组联动运动。SIGMATEK的技术人员jingque的判断出，划分出4个功能模块(CPU)就可以实现合理的控制：延展系统的CPU控制12根轴，核心组模块CPU控制12根轴，层叠模块CPU控制10根轴，切削刀具CPU控制8个伺服驱动轴。通过重新规划设备装置，每个模块CPU都和控制终端(HMI)相连接，这样就使及时的控制和现场报警变成可能。在延展模块中，通常将延展功能和输入储存功能分组使用，这就能让相关人员执行不同的过程操作。对于其他三个模块亦然。
所有的CPU的运算终端，都运用了CAN-Bus来连接。该生产系统以协调性为准则。通过使用PLC系统运行中单平台单任务控制和整体联动的操作特性，就使协调性发挥的淋漓尽致。
这里阐述一下SIGMATEK的企业哲学：秉持高度的理性和工作激情。在小的工作周期里达到大的效益。LASAL的程序结构就十分简洁明了，非常直观。它按程序执行的必要性等级划分来优化数据权限和削减程序耗费的资源。各个运算终端也是基于同一个过程工艺而配置。该程序涵盖了同一软件环境下的所有关联功能。
该DIAS系统配置有如下部件：CPU，开关量输入输出端口，模拟量输入输出端口，伺服定位模块。无须额外的硬件来承载所有的模块，可直接应用。该DIAS支持扁平电缆和光纤的数据传送介质。
所有的模块组成了PLC控制系统并提供完善的伺服技术。系统响应周期为3ms，不论是控制12根轴的延展模块，还是大型的切割机械皆亦然。
对于切割刀具而言，同步启动运转是重要的要求。八个电机，每四个一面分别对应启动偏转安装的刀具。所有的轴都能确保同步旋转。伺服电机可以安装电流调整回路，控制器接收其信号后可以起到调节位置的作用。伺服驱动轴和NC模块相连接。该模块由增量调整电路，一个模拟输出端口，一个接受末端电路信号输入输出口。要检测不断更新的速度的一个可行性的办法是增加导轨的数量。根据线形速度，理想切割形状和芯片组的厚度范围，可以得到一个大致的抛面图。
基本上来说一个标准的刀具，具有多功能性。它必须能确定耦合的具体位置，还要能根据需要的长度进行切割。所以，将刀具安装在一定角度的偏心位置能够使它有一个圆形的工作轨迹。圆形更具有均衡性，这种均衡性在软件的自动控制中，能很好地被体现。而模拟功能也能由这种均衡性而得以提升。
如此一来，这个经过反复推敲的方案就实现了对敷设电缆，辅助的处理程序和操作的时间等资源的大程度节省，降低成本。

一、前言

毛巾织机是剑杆织机一种，它和普通剑杆织机的主要区别在于毛巾织机比普通剑杆织机多了一个经轴，即天经！

由于是双经系统故控制就比一般织机的电控系统要复杂。但毛巾织机天经相对来说又有一定的独立性和特殊性，它的独立性对于其它控制部分来说，它们之间只存在张力、纬密、速度、起停的同步；它的特殊性在于在整个运行过程中存在三个张力段、三个纬密，这和地经（普通织机的经轴）有着明显的区别！对此，以往有不同的控制方案：

1、算出当前天经直径和初始直径及初始速度算出当时天经速度：这个方案需要值编码器采样、相应速度快的专控器(单片机)才能支持和完成该算法。这种方案特点是系统性能好，但价格高，国外一般采用。

2、分段控制当前张力：及时采集当前张力信号和设定张力相比，根据差额情况确定加减量多少！这个方案国内有些厂家采用。该方案主要硬件采用单片机+LCD+张力传感器，成本低，但系统实际运行效果不佳，原因在于它的算法比较粗糙、结果实际系统运行天经张力不均匀、有抖动现象。

根据事前充分的调研和在调试过程中的体会，我们控制系统的特点在于：

A、该系统硬件均采用DELTA 自动化产品即 ：EH型可编程控制器、ASD-A 型伺服控制器、TP04G文本显示，这样系统维护方便、升级简便。

B、该系统软件算法和以往不一样，它的特点在于：

1）以张力设定值为基准、以张力测量值为参考，通过速度来改变张力。
2）当前速度为初始速度+脉冲增量速度+PID增量速度之和。
3）脉冲速度增量权值和PID速度增量权值不是固定的，在不同的经直经值段是不一样的。

通过如图1所示织物可以看出其主要工艺：

三张力：起毛张力、缎档张力、平纹张力
三过程：起毛、缎档、平纹
三纬密：起毛纬密、缎档纬密、平纹纬密

三、系统构架

硬件构架（TP04+EHPLC+ASD）

A、系统构架图：

图1 硬件结构框图

B、PLC控制接线图：

图2 PLC接线示意图

C、伺服控制接线图

图3 伺服接线图

软件构架(TP04+EHPLC)：

表1 软件结构图

四、调试

步：电路接线检查并通电
第二步：输入/输出信号测试
第三步：三张力手动测试、上下限张力确定
第四步、工艺参数设定
第五步、伺服参数设定
第六步、手动动作调试
第七步、快车测试、纬密调整（起毛倍数调整）

五、结论

本系统已在山东一家纺机机械厂成功试用，效果很好！该系统结构简单，操作方便，界面友好，它整个系统采用DELTA自动化产品构成，故该系统，市场开发应用前景广阔！本文可供使用DELTA 自动化产品或毛巾织机的相关人员参考。

SU-6可编程序控制器对GA-333型浆纱机压浆力和伸长率的在线检测和自动控制:

浆纱工序是织造生产流程中的关键工序，为提高浆纱质量，使浆纱机实现机、电、仪、气、夜一体化技术、盐城纺织机械厂生产的GA-333型浆纱机率先应用了华光电子工业有限公司的中规模SU-6型可变程序控制器，作为设备的中央电气控制。对设备的运行状态、工艺参数等进行在线检测和实时控制，为浆纱机本身的浆纱质量和机械性能提供了可靠的技术保证。 1、 压浆力随车速的变化作线性调节是保证上浆质量稳定的关键技术之一、压浆利于车速的关系曲线见图（一）。PLC通过传感器采集车速信号，压浆力信号与设定的车速、压浆力进行比较计算后，通过DA模块进行电流输出，输出的电流信号控制电控调压器输出的压缩空气压力使压浆力与车速的关系符合工艺曲线的要求。

（图一）压浆力与车速关系曲线

为了实现这一功能，PLC系统配置了如下模块。 （1）U-01AD模块，用来采集压浆力的信号，模块安装位置号为PC26. （2）U-01DA模块，用来输出对压浆力的控制信号，本系统输出的控制信号为电流信号I+和I-，主控气动柜气阀调整压力，模块位置号为PC15。 （3）U-01Z高速计数模块，用以采集浆纱机的运行速度信号，模块安装位置号位PC16。 （4）由U-05T输出模块和U-05N输入模块组成参数设定矩阵电路（见图二 点击图片后放大 ）， 根据工艺要求P1、P2值可根据车速V1（低速）、V2（正常工艺车速）预先设定。当车速为0或V1，以低压浆力P1压浆；当车速升高，压浆力随着升高；当车速降低，压浆力P随着减小。这便构成了压浆力随车速变化进行线性调节的控制功能，这一功能的实现是由上述几个特殊模块在软件程序的支持下完成的，其控制精度、稳定性都很好，使上浆率这一重要工艺指标得到保证。 2、 伸长率的在线检测、数字显示及精细调节系统对工艺参数的控制作用，体现su-6优越控制功能的系统之一。 伸长率是浆纱工序重要工艺参数之一，要求纱线的伸长率在保证卷绕的基础上尽可能小，以保持纱线的大伸度，为后部工序的工作提供良好的条件。 对伸长率的在线检测和控制步骤是： （1） 首先对浆纱机拖引辊、上浆辊、引纱辊的线速度进行检测。 （2） 可编程序控制器对采集到的数据进行处理计算。 （3） 将计算的结果输出到显示器进行在线显示。 （4） 同时将计算结果与伸长率的设定值进行比较，用输出模块控制伺服电机自动对伸长率进行精细调节或根据显示的数据进行人工远程调控。 为完成上述显示和控制功能，在PLC系统中使用了如下模块： （1） 使用了U-01NI中断输入模块，采用华光电子工业有限公司的TRD-J200-RZ旋转编码器，KCN-6SR计数器作为传感器，以中断执行方式输入数据。同时使用U-01Z高速计数模块检测的数据。U-01NI模块放入PC00槽内。 （2） 采用U-15T和U-05N模块，使用矩形输入方式对伸长率工艺参数进行设定以及伸长率自控命令和人工远程调控信号输入。 （3） 采用U-20T输出模块，执行伸长率自控和人工远程调控指令。 上述伸长率自控系统的使用保证浆纱伸长率的控制精度，同时简化了挡车工的操作和人为因素的影响。

 GA-333浆纱机使用SU-6可编程序控制器的系统配置情况:

 SU-6输出模块的配制:

 结束语: