介紹邦納PLC和HMI在并條機(jī)上的應(yīng)用案例。
并條機(jī)系統(tǒng)概述
棉條在變成粗紗、細(xì)紗的過(guò)程中，被成百倍的牽伸，其很短范圍內(nèi)的重不勻?qū)⒂绊懞荛L(zhǎng)范圍內(nèi)紗的質(zhì)量。粗紗前的梳棉和并條過(guò)程是改善棉條重不勻，進(jìn)而顯著改善成紗質(zhì)量的關(guān)鍵工序。并條工序處在改善棉條重不勻的 后環(huán)節(jié)，其自調(diào)勻整控制的效果將直接影響成紗質(zhì)量。對(duì)并條機(jī)的自調(diào)勻整而言，主牽伸電機(jī)、輔助牽伸電機(jī)和條筒電機(jī)都需要進(jìn)行控制，自調(diào)勻整的效果主要取決于主牽伸電機(jī)和輔助牽伸電機(jī)之間速 比的合理調(diào)節(jié)。條筒電機(jī)需要按照一定的速度與主牽伸電機(jī)和輔助牽伸電機(jī)同步啟動(dòng)和停止，條筒電機(jī)帶動(dòng)條筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證棉條均勻纏繞在條筒中，其速度控制精度對(duì)棉條的質(zhì)量沒有大的影響，因此，主牽伸電機(jī)和輔助牽伸電機(jī)的快速和精確控制應(yīng)該為研究的重點(diǎn)。
邦納PLC和HMI概述
美國(guó)邦納是國(guó)際知名的傳感檢測(cè)和自動(dòng)化技術(shù)專家。公司BSP01系列PLC、THM系列人機(jī)界面特別適合在紡織機(jī)械領(lǐng)域使用。
BSP01系列可編程邏輯控制器結(jié)構(gòu)緊湊，性能卓越，功能豐富 ，通訊強(qiáng)大. A系列是高性能控制器，具有高的運(yùn)算速度，大的程序容量，更多的應(yīng)用指令，及更高的脈沖輸出和高速計(jì)數(shù)功能。PLC 多可以擴(kuò)充3個(gè)通訊端口，并具有 Computer link，Datalink和遠(yuǎn)距離輸入輸出功能三種特殊的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。THM人機(jī)界面性能卓越，外觀精美，產(chǎn)品系列齊全。除了具有監(jiān)視、操作、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的基本功能外，還支持與大多數(shù)品牌的控制器、PLC、變頻器等設(shè)備的通訊。在工廠自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
自調(diào)勻整控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在高速并條機(jī)的自調(diào)勻整控制中，從棉條被檢測(cè)到相應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)到達(dá)變速點(diǎn)，中間有一個(gè)延時(shí)過(guò)程。該延時(shí)過(guò)程的精確控制是決定開環(huán)自調(diào)勻整控制效果的一個(gè)關(guān)鍵因素。這個(gè)延時(shí)相比于自調(diào)勻整的控制周期很大，所以該系統(tǒng)是一個(gè)典型的純滯后大延時(shí)環(huán)節(jié)。該延時(shí)與系統(tǒng)速度有關(guān)，但是系統(tǒng)的模型未知，所以難以采用史密斯預(yù)估延時(shí)法。如果采用傳統(tǒng)的定時(shí)查詢法，CPU的大量時(shí)間耗費(fèi)在查詢上，系統(tǒng)運(yùn)行效率低、精度不高而且自調(diào)勻整所能控制的片斷的長(zhǎng)度也降不下來(lái)。可以利用硬件在等位移條件下觸發(fā)中斷以實(shí)現(xiàn)與速度無(wú)關(guān)的精確延時(shí)，大大提高 CPU效率，并能實(shí)現(xiàn)并條機(jī)全程自調(diào)勻整控制。
并條機(jī)自調(diào)勻整硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示，控制系統(tǒng)是主從式控制結(jié)構(gòu)，工控機(jī)為主，PLC為輔。主要的控制功能：棉條的自調(diào)勻整在工控機(jī)中實(shí)現(xiàn)，PLC主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制，如自動(dòng)換筒等，使工控機(jī)控制程序得以簡(jiǎn)化，提高了系統(tǒng)的可靠性。通用工控機(jī)、邦納BSP01 系列PLC、兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器及1變頻器之間通過(guò)通訊進(jìn)行控制；觸摸屏和PLC之間通過(guò)串口通訊，棉條的厚度由三個(gè)壓力傳感器測(cè)量，并通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集，進(jìn)行自調(diào)勻整控制。
控制要點(diǎn)
并條機(jī)自調(diào)勻整的控制方式可分為開環(huán)、閉環(huán)和混合環(huán)三種形式。開環(huán)系統(tǒng)屬針對(duì)性勻整，適合短片段不勻，閉環(huán)系統(tǒng)適合長(zhǎng)片段不勻，混合環(huán)系統(tǒng)能兼長(zhǎng)短片段不勻，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求很高。并條工序?qū)刂瞥杉喼亓坎粍蚝椭亓科钪笜?biāo)有非常重要的把關(guān)作用，對(duì)勻整的針對(duì)性具有較高的要求。
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