6ES7231-7PF22-0XA0库存充足

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剑杆织机完成经、纬纱线的交织需由提棕、引纬、打纬、送经、卷取等五大运动的有机配合以及其他辅助运动的配合，才能得以完成。另外还有断经自停、缺纬自停、纬纱补给（换梭）等由辅助机构控制的辅助运动。整个运行过程控制复杂，既要实现织机启动、停车、经停、纬停及自动寻纬等基本功能，同时系统又由送经电机、卷取电机、减速系统、伺服控制器、张力传感器及相关机构通过伺服控制器分别调节送经电机和卷取电机的转速，以维持织物所要求的纬密，并保证张力恒定。下图是剑杆织机控制系统框图

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    控制电路以PLC为核心，或以单片机代替。下面主要介绍一下和伺服系统密切相关的电子送经与电子卷取机构。电子送经机构由张力信号采集系统、信号处理和控制系统、织轴驱动装置三部分组成。装在双后梁上的压力传感器检测经面张力，PLC在平棕时检测张力反馈信号，信号经PLC内部处理后控制我们的伺服系统，伺服电机通过蜗轮蜗杆传动至织轴上，控制送经速度，从而实现恒张力的自动控制，保证织轴由大变小的过程中保持张力均匀。下图为电子送经机构示意图。

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    电子卷取是根据织物要求的纬密，通过触摸屏输入织物纬密，有PLC控制伺服系统实现织物定量定速的卷取。采用伺服电机做动力，电机通过减速箱，由同步带传动到卷取传动轴，通过锥齿变向后，带动刺毛辊转动，对包覆在辊上的织物进行卷取，下图为电子卷取机构示意图。

    整个织造工艺对伺服系统主要有三方面的要求，，起停要平稳，不能抖动，而且升速时间要短；因为在织机启动时，如果引纬和打纬已经进入正常工作状态，而送经电机还处于升速状态，没有达到正常运转速度，或者出现抖动，就会导致织物横档疵点的出现。这一点可以通过调节驱动器参数Pn013=400，Pn014=500，Pn015=40，Pn024=2000来解决；第二，为了保持经面张力的恒定，当织轴直径由大变小时，电机的速度应连续缓慢增加；第三，能在多尘埃、短纤维温湿度较高的环境中工作。通过在该厂商挠性剑杆织机上的应用效果看看，埃斯顿EDB伺服系统完全可以满足工况要求，而且运行稳定，至今还没有出现运行异常的报告。

    该厂挠性剑杆织机在电子送经和电子卷取机构中使用的是同一型号的伺服系统（EDB-15PH-D08/EMH-15AN22-D08），而且两个驱动的接线和参数设置也相同，见下表：

    值得说明的是，该厂在选型方面显得略微保守，留的余量较大。比上面型号低一功率级别的机型也能够正常使用。

    当前国内众多剑杆织机制造商的伺服选择以进口品牌为主，在业内用户认可其产品质量的同时，也在承受着不小的成本压力。埃斯顿伺服在剑杆织机的成功应用坚定了埃斯顿公司做中国好伺服的信念，其优良的性价比必将得到更多织机厂商的信赖。

一、引言

    精梳机是近年来在纺织行业使用较为普遍的一种设备，其主要作用是排出梳棉生条中一定长度以下的短纤维，提高纤维整齐度，进一步清除纤维中残留的棉结、杂质，提高纤维光洁度。我国精梳机设备在经过30多年的发展后，综合质量水平及自动化水平都有了很大的提高。其中自动化水平的提高就需要越来越多的电气元件参与精梳机的控制，随着这些元件的使用，对其监控也就成了精梳机电气控制部分的核心，而人机界面的应用对于精梳机的监控来说就方便多了。目前，国内生产精梳机的厂家基本上都使用了触摸屏，但由于尺寸比较小，所显示的内容受到一定的限制，所以还要加上故障监控面板，这就大大增加了控制面板的尺寸。而 HXFA299型精梳机采用10.4英寸大屏幕触摸屏作为人机界面，就可将故障监控面板作为一个画面显示在触摸屏中，这样以来就大大缩小了控制面板的尺寸，节省了PLC的输出口接口，也减少了设备的硬件接线。同时可为用户提供完整的设备故障诊断及分析功能，使精梳机的监控系统更加清晰简捷。

二、硬件系统组成

1. 触摸屏

    触摸屏选用AE10THTD型，32bit 206MHz超强RISC MCU，10.4寸超大屏幕，可支持65536色TFT面板显示，分辨率可达 640×480像素，使画面更加清晰生动。该人机支持USB下载，可与80多种PLC及控制器通讯，兼容性极强，而且可以和计算机通讯，基于 bbbbbbs操作平台下的专用组态软件，易学易用，大大节省了产品的开发周期。具有RS232/422/485通讯口，方便连接条形码、存储卡、变频器等外设产品。编程软件中备有大量的图形库可供选择，还可根据用户需求编辑所需要的工艺图形，能转换BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。在系统目录中可设定触摸屏背光灯的关闭时间，节省其使用寿命。触摸屏中具有内部编程的宏指令，可以减轻PLC的编程负担，甚至在一些简单的设备中还可以取代PLC，由触摸屏编程直接和其它设备通讯。触摸屏上的还可以直接好打印机连接实时或定时打印当前或历史数据。

2. 可编程序控制器

    可编程序控制器选用台达DVP60ES型PLC，该系列PLC体积小，指令丰富，可方便地连成网络来实现复杂的控制，具有极高的性价比，适合于多种行业现场的检测及自动控制。

3. 变频器

    变频器选用台达VFD055M43A型高功率低噪音迷你型变频器，具有体积小、低速力矩大、性能完善、使用方便等特点，通过RS485接口与PLC连接，支持Modbus协议。

三、软件实现

    通过其专用的ADP编程软件在计算机上进行设计、编译后下载到人机界面中，连接上通讯电缆后就可进行操作显示。人机界面运行时以自身程序对PLC进行读取、传送，不必担心它的引入而影响PLC的扫描周期。

1. 主界面的设计

    软件的主界面分为设备状态区、故障监控区、功能控制区三大部分。设备状态区主要显示日期时间及设备当前所处状态，还包括钳次显示、条速显示、筒内长度及满筒比例显示；故障监控区则显示故障所发生的部位、故障名称、分析其原因并给出解决方法；功能控制区共有十几个按键，其中启动、点动、停止、班次选择、手动换筒等按键在具备条件时可直接操作设备，而调试/设定、产量统计好故障查询键在按下后会分别进入各自的操作界面再次进行选择操作。

系统主界面监控图

    将钥匙开关选至自动运行位置后，PLC首先得电，这时屏幕左上角PLC的状态指示灯会变成绿色；当自动运行的条件具备后，自动指示灯也会变成绿色，此时设备进入待机状态；在设备自动运行过程中若有故障发生，则故障指示灯会由正常时的绿色变成红色 ，并不停的闪烁。故障发生时，示意图上相应位置的指示灯也会变成红色并闪烁，醒目的告诉操作者故障所发生的部位，相应的故障名称及处理方法会在下面的故障显示栏里以走马灯的形式显示。当多个故障同时发生时，可循环显示每一个故障。用户还可进入故障查询界面，查询每次故障所发生的准确时间及频次，方便用户分析和维修。

    界面中的调试/设定键需将钥匙开关开至相应位置后按下才有效，否则不起作用。这是因为设备处在调试状态时，为了其中一些部件单独动作，就必须甩开一些安全开关的束缚，这就要求拥有钥匙的维修调试人员来进行，而非所有的操作人员。与此相类似的还有参数设定界面，必须在输入正确的密码后才能进入，也是为了保证设备的运行参数不被随意修改，而使设备工作在一个稳定的状态。

2. 子界面的设计

    子界面包括参数设定、产量统计、故障查询、语言转换等十几个画面，内容丰富、操作直观，可使操作人员在极短的时间内按屏幕提示就可熟悉设备的操作。

产量统计界面

长度设定界面

四、结束语

    本系统投入使用一年来，现场运行证明该电气系统无论是在硬件还是软件设计上都是比较合理的。设备运行稳定可靠，而且有着很强的抗干扰性，使精梳机的自动化水平又上升了一个新的台阶，但由于大屏幕触摸屏的价格相对于小屏幕要高出几千元，因此不适合在低档精梳机中推广，而更适用于中精梳机。

　引 言

　　在高线连轧系统中，由于是连续轧制，且轧制速度较高，相邻机架间物料所受的张力必须得到有效的控制，以保证轧制过程的顺利进行以及得到较好的产品尺寸。而活套控制是一种目前在高线轧制控制中应用较为广泛且较为重要的控制手段。文章重点介绍某中薄板轧制控制系统中自动活套控制系统的PLC系统构成及组态画面，以帮助解决现场实际应用中遇到的问题。

　　可编程控制器（PLC）是近20年发展起来的新一代工业控制装置，其初是为了取代继电器控制系统而发明，多用顺序逻辑控制中，如：活套控制、高炉上料、电梯控制、货物存取等；随着PLC技术的不断发展，现已能实现对模拟量的控制，应用于各种闭环过程控制中及构成DCS 。美国AB公司是一家的PLC制造厂家，生产MicroLogix、SLC 500、PLC5、ControlLogix等多种型号、不同档次的产品，有较高的市场占有率。SLC 500可编程控制器是其生产的一个不断完善的中小型可编程控制器系列，具有功能强大、处理快速的处理器，较大的存储容量（多可达64K字）和丰富的指令集，能实现多种控制任务；同时处理器自带多种类型的通讯接口：RS-232、DH-485、DH+、Ethernet，可实现远程控制及与上位机的远程通讯；深受工业控制领域的青睐。

2　系统原理

　　该活套控制系统主要由人机接口HMI监控、PLC过程控制以及AB变频器组三个部分构成，如图1所示。上位机RSVIEW组态软件主要用于系统的监控及动画显示；1756－L63完成逻辑控制及对变频器组的活套计算。

图1 系统原理

　　在1756 PLC中主要是进行各个活套之间的计算，图2所示为以某一活套的具体控制原理。其中：

（1）活套角度(A)：来自活套位置传感器(0-50°);

（2）平衡力函数： 为COS(A)×10;

（3）张力函数： 为33×((SIN(1.4×A)-SIN(0.64×A)-0.107);

（4）平衡力设定值：来自手动或自动设定值[相当于：7.8×大厚度×大宽度× 机架间距];

（5）张力设定值：来自手动或自动设定值[相当于：大单位面积张力×大厚度×大宽度];

（6）平衡力系数：使平衡力分量在活套角度(A)= 0度时, 平衡力设定值=时,电机转矩为.427(Kg.m),相当于电枢电流117%;

（7） 张力系数：使张力分量在活套角度(A)= 50度时, 张力设定值=时，电机转矩为765 (Kg.m),相当于电枢电流210%;

（8）加法器：把平衡力分量和张力分量相加;

（9）限幅器：限制大电枢电流为200%;

（10）活套臂平衡力：在平衡力设定值=0, 张力设定值=0时改变活套臂平衡力使活套臂平衡。

图2 活套计算公式

3　RSVIEW画面组态

　　RSView是RockWell SoftWare公司的组态软件，它提供集成的、组态化的人机接口，广泛的用来监视和控制自动化设备和过程。它除了可以方便的与ALLEN -BRADLEY PLC进行无缝的结合应用，也可以通过使用OPC的通讯方式与其它公司的设备进行连接。而ODBC(Open Database Connectivity开放式数据库互连)则是由微软推出的工业标准，一种开放的独立于厂商的API应用程序接口，可以跨平台访问各种个人计算机、小型机以及主机系统。ODBC作为一个工业标准，绝大多数数据库厂商都为自己的产品提供了ODBC接口或提供了ODBC支持，这其中就包括常用的SQL SERVER、ORACLE、INbbbbIX等。

　　本系统中活套设定画面采用RSVIEW编写，其中主画面如图3所示。

图3 活套设定主画面

　　本画面主要包括四个部分：

　　（1）活套运行方式选择，点击L1～L6切换状态（AUTO、SEMI、MAN、STOP），选择AUTO时表示活套张力平衡重由上位机设定(上位机投入时)；若没有上位机设定时各活套必须选择为SEMI（半自动设定）方式，选择MAN方式表示仅在停车时靠手动起套，启车后不自动起套（不推荐使用），选择STOP时表示本活套不起套（相应的，本活套的套高闭环也不会投入）。

　　（2）套高设定区：行为设定值输入,设定值为活套要求高度（角度）,每次输入后按回车键(Enter)确认,都设定完毕后请按画面上确定按钮.然后看第二行设定反馈值是否已经显示为要求值,如果不是,请重新在行设定并按确定按钮.第三行为当前活套高度反馈值显示，与其他画面同。

　　（3）张力平衡重设定区：由于张力平衡重是靠带钢厚度宽度张力值等计算得来的,所以每次换规格都要进行重新设定 L1~L6对应的分别是出口厚度分别是F1~F6的出口厚度,输入厚度单位为10um，比如F1出口厚度为16.4，请输入1640。输入后请按回车确认。带钢宽度单位为0.1mm，比如轧450mm宽的带钢，请输入4500。输入后按回车确认。带钢张力设定值单位为0.1Mp，比如3.0Mpa，请输入30，输入后按回车确认。平衡力设定（%）及张力设定（%）为程序中经过运算所得出的平衡立及张力百分比。

　　（4）画面的后两行是起套瞬间电流限幅（一般可不必更改，但必须保证同本画面上所给数值接近）和由张力平衡重给定计算出的电流限幅给定值，不可更改。

　　（5）画面切换区，功能同其它画面。

4　结束语

　　在本系统中，制作监控系统的关键是设置与PLC的通信和建立数据库，RSView提供的OPC通信设置十分方便易行，PLC数据库导入功能，大大减小了建库的工作量，足见该软件的实用性。而对PLC控制算法而言，了解活套工艺是必不可少的。