傳統(tǒng)的紡織工業(yè)工藝流程包括纖維、織造、后整理和服裝四個(gè)部分?？椩旃に嚢C(jī)織、針織、編織和非織造。針織又分為經(jīng)編和緯編。經(jīng)編用一組或幾組平行排列的紗線，于經(jīng)向喂入機(jī)器的所有工作針上，同時(shí)成圈而形成針織物，這種方法稱(chēng)為經(jīng)編，形成的針織物稱(chēng)為經(jīng)編織物。
我國(guó)的經(jīng)編業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，不斷的結(jié)構(gòu)調(diào)整，特別是近幾年新興地區(qū)經(jīng)編企業(yè)起點(diǎn)高、結(jié)構(gòu)合理、規(guī)模效益明顯，高校和科研單位科研力量的注入，以及產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合使我國(guó)的經(jīng)編產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展，正逐步成為世界經(jīng)編工業(yè)的中心。
傳統(tǒng)的經(jīng)編機(jī)多為鏈條式經(jīng)編機(jī)，由于其為機(jī)械主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有導(dǎo)入電氣傳動(dòng)，造成其以下缺點(diǎn)：織花速度慢，效率低；鏈條機(jī)構(gòu)復(fù)雜，每更換一種花型，需要花費(fèi)較多時(shí)間，且每一花型對(duì)應(yīng)一種鏈塊，這樣更換花型時(shí)間長(zhǎng)，成本高。造成小批量定單失去生產(chǎn)意義；
由于機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，致使復(fù)雜花型無(wú)法在鏈塊機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)。只能生產(chǎn)花型較簡(jiǎn)單的布料，不能滿足越來(lái)越高的要求，自2005年后全伺服經(jīng)編機(jī)已在紡織中漸漸得到應(yīng)用。在全伺服的經(jīng)編機(jī)在產(chǎn)量，效率，花型多樣性，質(zhì)量上都有很好的優(yōu)勢(shì)，因此將成為未來(lái)提花織布的主流。
控制系統(tǒng)
主要介紹了臺(tái)達(dá)DVP系列PLC在新型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上的應(yīng)用。該機(jī)型整個(gè)控制系統(tǒng)采用了一套臺(tái)達(dá)DVP14SS11R控制單元（PLC主機(jī)），配DVP16SP11R擴(kuò)展模塊（16點(diǎn)I/O擴(kuò)展），來(lái)組成40點(diǎn)PLC控制部分，采用一塊DVP02DA-S（2路模擬量輸出模塊）分別控制主變頻和升降變頻驅(qū)動(dòng)，同時(shí)采用臺(tái)達(dá)TP04-AS2文本顯示屏進(jìn)行系統(tǒng)外部輸入與紡紗數(shù)據(jù)的監(jiān)控，使用臺(tái)達(dá)VFD-B-P系列變頻器控制主傳動(dòng)電機(jī)和鋼領(lǐng)板電機(jī)。從整體控制方案的應(yīng)用效果來(lái)看，整個(gè)控制系統(tǒng)紡紗聯(lián)動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)速度和工作效率的有效提高。
系統(tǒng)概述
新型細(xì)紗機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制整個(gè)紡紗落紗過(guò)程，具備紡紗過(guò)程所需的鋼領(lǐng)板自動(dòng)升降、留頭率功能、中途停車(chē)后能自動(dòng)記住紡紗位置跟蹤開(kāi)車(chē)、中途落紗、定長(zhǎng)落紗等功能?？梢栽O(shè)定和修改紡紗的各項(xiàng)工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)落紗、機(jī)械落紗，可以根據(jù)用戶的需要設(shè)定錠子的十點(diǎn)曲線長(zhǎng)度和速度，以及班產(chǎn)量累計(jì)、高級(jí)設(shè)置密碼保護(hù)及自動(dòng)故障診斷等功能。對(duì)紡紗過(guò)程的錠速、前羅拉轉(zhuǎn)速、前羅拉線速、捻度等進(jìn)行計(jì)算并在文本顯示屏上跟蹤顯示，并依據(jù)機(jī)器上各部分傳感器自動(dòng)協(xié)調(diào)控制，具有較高的系統(tǒng)整體抗干擾性。
系統(tǒng)方案
整體控制系統(tǒng)方案采用了臺(tái)達(dá)DVP系列PLC和相關(guān)的選配模塊、I/O模塊。
采用了一套臺(tái)達(dá)DVP14SS11R作為PLC主機(jī)（輸入：8點(diǎn)，輸出：6點(diǎn)，繼電器輸出），選配了DVP16SP11R，16點(diǎn)I/O擴(kuò)展模塊（輸入：8點(diǎn)，輸出：8點(diǎn)，繼電器輸出），來(lái)組成40點(diǎn)PLC控制部分，采用一塊DVP02DA-S，為2路模擬量輸出模塊，來(lái)分別控制主變頻傳動(dòng)和鋼領(lǐng)板升降變頻驅(qū)動(dòng)。使用臺(tái)達(dá)平板型交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器VFD-B-P系列變頻器控制主傳動(dòng)電機(jī)和鋼領(lǐng)板電機(jī)。顯示單元部分采用臺(tái)達(dá)TP04-AS2文本顯示屏進(jìn)行系統(tǒng)外部輸入與紡紗各項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
1、傳動(dòng)部分：包括主電機(jī)、吸風(fēng)電機(jī)、鋼領(lǐng)板升降電機(jī)、油泵電機(jī)及潤(rùn)滑裝置、主變頻器、升降變頻器、清潔器裝置、各種低壓開(kāi)關(guān)及接觸器等。
2、三自動(dòng)檢測(cè)部分：該部分由三自動(dòng)行程開(kāi)關(guān)、停主電機(jī)接近開(kāi)關(guān)、下鋼領(lǐng)板接近開(kāi)關(guān)、剎車(chē)片構(gòu)成。其作用為落紗信號(hào)給出后能自動(dòng)適應(yīng)停車(chē)，自動(dòng)留頭，為重新開(kāi)車(chē)降低斷頭創(chuàng)造條件。
3、變頻器錠子速度控制：該部分由變頻器、錠子傳動(dòng)部分、主電機(jī)構(gòu)成，其作用是變頻器依據(jù)程控器傳輸?shù)腻V子速度控制十點(diǎn)曲線自動(dòng)調(diào)整錠子運(yùn)行，提高紗線質(zhì)量和產(chǎn)量。
4、數(shù)據(jù)檢測(cè)部分：該部分由主軸、前羅拉測(cè)速光電管組成。功能為自動(dòng)檢測(cè)紡紗過(guò)程中主軸、前羅拉的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為計(jì)算班產(chǎn)量、錠速、前羅拉轉(zhuǎn)速、前羅拉線速、捻度等工藝參數(shù)以及錠子速度曲線控制提供數(shù)據(jù)。
5、PLC控制部分：該部分由PLC主單元及IO模塊、模擬量輸出模塊等構(gòu)成，完成全機(jī)開(kāi)關(guān)量輸入、數(shù)據(jù)檢測(cè)以及計(jì)算和過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)紡紗過(guò)程自動(dòng)化和對(duì)機(jī)器運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。
6、顯示單元部分：文本顯示單元與PLC之間以通訊線實(shí)現(xiàn)連接，完成紡紗過(guò)程工藝參數(shù)顯示設(shè)定，可直接設(shè)定錠子運(yùn)行十點(diǎn)曲線，實(shí)現(xiàn)控制柔性化，同時(shí)對(duì)機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，實(shí)時(shí)監(jiān)控反饋。
7、模擬量通訊部分：該部分由PLC的2路模擬量輸出模塊、變頻器通訊模塊部分構(gòu)成，PLC的通訊接口與文本顯示單元以通信線實(shí)現(xiàn)通訊完成參數(shù)設(shè)定顯示，變頻器以模擬量方式控制錠子運(yùn)行速度曲線，整機(jī)的高可靠性和低成本極大的提高了機(jī)器性能比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
PLC軟件編程
通過(guò)臺(tái)達(dá)WPLSoft軟件對(duì)PLC進(jìn)行軟件編程，根據(jù)需要將不同功能的程序段分列，每個(gè)任務(wù)分別使用最合適的編程語(yǔ)言如梯形圖、高級(jí)語(yǔ)言等來(lái)完成。
(1)梯形圖編輯：
梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，其與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有清晰、直觀、易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被掌握，特別適用于在系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)量邏輯控制，具有可實(shí)時(shí)監(jiān)控的特點(diǎn)。
(2)指令編輯：
WPLSoft軟件同時(shí)提供了指令編輯模式，進(jìn)入指令模式編輯后，直接鍵入PLC完整指令，輸入完成后的指令在編輯區(qū)中，左邊為該指令在PLC主機(jī)的程序內(nèi)存地址，可以清楚地得到指令在程序內(nèi)存的相對(duì)地址。
應(yīng)用效果
實(shí)際應(yīng)用表明，采用新的控制系統(tǒng)方案后，全機(jī)將運(yùn)動(dòng)控制與驅(qū)動(dòng)器功能集成在一起，系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度。前后羅拉嚴(yán)格同步，實(shí)現(xiàn)牽伸和捻度的精密控制，保證了高支數(shù)紗線的成紗質(zhì)量，整套控制方案可靠性和抗干擾性能較優(yōu)。同時(shí)由于紡織機(jī)械是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的領(lǐng)域，因此成本也必須考慮在內(nèi)，一方面是整體的硬件投資成本，另一方面是系統(tǒng)的運(yùn)行成本。新控制方案的應(yīng)用，比原先使用的方案硬件投資成本下降約25%左右，系統(tǒng)的運(yùn)行成本基本持平，是一個(gè)比較有競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)。
結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)采用了臺(tái)達(dá)控制系統(tǒng)解決方案，將紡織機(jī)械和現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)相結(jié)合，使控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)化和抗干擾性能得以極大提高。并使紡機(jī)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集和共享也得以實(shí)現(xiàn)，大大提高了紡織機(jī)械的先進(jìn)水平。利用“提高軟件設(shè)計(jì)水平來(lái)降低硬件投入”的原則，極大降低了電氣控制系統(tǒng)成本，臺(tái)達(dá)PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，有效的提升了的盈利能力，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
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