1、設計背景

從近幾年的國際紡織機械展覽會上可以看到：國外著名的織機制造商，如日本津田駒工業(yè)株式會社和豐田公司、意大利的SOMET公司、比利時的PICANOL公司、瑞土的SULZERTEXTIL公司和STAUBLI公司等，機電一體化技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各自形成了具有很高自動化水平的電氣控制系統(tǒng)，普遍采用新型高速可靠的微機群或計算機系統(tǒng)和人機界面，具有自診斷和數(shù)據(jù)采集管理功能，實現(xiàn)電子選緯、電子多臂等控制。而國內(nèi)的無梭織機其技術水平與國外差距較大，國產(chǎn)劍桿織機的產(chǎn)量很大，但使用的技術普遍是從國外八十年代的機型改進而來，大多采用商用微機，并且檔次不一。近兩年，中紡機、經(jīng)緯紡機、聊城紡機、龍力機械和杭州精工等廠家都把PLC應用于劍桿織機的電氣控制。本文就使用臺達EHPLC為核心而構成的劍桿織機主控電氣系統(tǒng)作一介紹。

2、劍桿織機自動化系統(tǒng)分析

通常劍桿織機電控部分分為電子送經(jīng)、收卷和主控三部分。可見主控部分主要實現(xiàn)織布的功能，其控制對象主要包括主電機、多臂電機、尋緯電機、離合器等。

2.1 點動

(1) 點動的作用

調(diào)整滾輪梳位置 斷經(jīng)后重新開車準備

(2) 點動流程：點動流程參見圖1。

圖1 點動流程圖

2.2 盤車

(1) 盤車的作用：手動裝布

(2) 盤車流程圖：盤車流程參見圖2。

圖2 盤車流程圖

2.3 正反尋緯

(1) 正反尋緯作用

手動調(diào)整綜框位置 手動調(diào)整行程開關位置

(2) 正反尋緯流程：正反尋緯流程參見圖3和圖4。

圖3 手動調(diào)整行程開關位置流程圖 圖4 手動調(diào)整綜框位置流程圖

2.4 開車

(1) 開車作用：織布

(2) 開車流程圖：開車流程圖參見圖5。

圖5 開車流程圖

2.5 正常停車(手動停車)

正常停車(手動停車)流程參見圖6。

圖6 停車流程圖

2.6 緯停測控

(1) 緯停原因：斷緯

(2) 緯停測控流程圖：參見圖7。

圖7 緯停流程圖

2.7 經(jīng)停測控

(1) 經(jīng)停原因：斷經(jīng)

(2) 經(jīng)停測控流程圖：參見圖8。

圖8 斷經(jīng)流程圖

3、劍桿織機自動化系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)組成和特點

(1) 為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)硬件以臺達公司的DVPEH3200TPLC為核心，配置臺達公司的TD220中文文本界面，參見圖9。

圖9 系統(tǒng)硬件

(2) I/O具體分配

(3) 電源部分：Y0~Y4 為12DCV 電源供電，Y5~Y17為24DCV電源供電。

3.2 人機界面

TD200中文人機界面是臺達公司配置TD220。中文信息使操作工和維修工的工作變得方便快捷。各種織機工藝參數(shù)設定(見例1)、選緯參數(shù)設定(見例2)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)(見例3)、

故障信息都在接口上自動顯示(一當有故障時)。

例1：開車時間 盤車時間 點動時間 經(jīng)停空緯否 手動/自動 盤車 緯密

例2：選緯序號(步數(shù)) 緯針 緯數(shù)(紗數(shù)) 1 1 10 2 2 4 3 4 4 4 1 2 5 8 10 6 7 6 7 5 l ……… (注:不同的PLC其可設定的工作選為序號量是不同的)

例3：當前序號(步數(shù)):5 當前緯針:8 當前緯數(shù)(紗數(shù))：6 乙班(甲班，丙班，丁班可選)產(chǎn)量215m 效 率 99％ 總產(chǎn)量1289m

4、系統(tǒng)軟件

4.1 程序結構

結合該系統(tǒng)的特點對整個軟件系統(tǒng)采用主程序、子程序、中斷構成

4.2 診斷保護功能

織機的停車原因在接口上有中文信息提示，在軟件上，系統(tǒng)自動監(jiān)測電磁離合器、多臂機保護、熱組件、斷緯，斷經(jīng)、行裎開關等。并及時顯示和啟動保護，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，避免人為因素。

4.3 參數(shù)設定功能

根據(jù)工藝要求和客戶方便有針對性地畫面制作這對操作人員帶來極大的方便。

4.4 數(shù)據(jù)保存功能

設定的工藝參數(shù)和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)有長期保存功能。例如，選緯方式和狀況需要掉電保存，織機斷電時，PLC必須將織機的位置和當前投緯的序號、緯針、紗數(shù)保存起來。系統(tǒng)還具有甲乙丙丁四個班的產(chǎn)量、效率及總產(chǎn)量的數(shù)據(jù)保存，這對企業(yè)的管理有很大的好處。

4.5 選緯功能

軟件實現(xiàn)電子選色替代傳統(tǒng)的紋板選色，使可操作性大大提高。然而為了確保選緯的正確，在軟件的編制中，考慮必須周全，也包含了一定的技巧。選緯采用間接尋址的方式，利用指標變址E確定選緯器機構選緯序號(步驟)。PLC根據(jù)織機的正車或反車，相應的寄諸器加或減。加減及加減的多少由正車、反車、計數(shù)開關結合處理

5、系統(tǒng)設計特點

5.1 啟動迅速

再第一次打緯時，織機車就應達到或接近正常運轉(zhuǎn)速度為此要高壓啟動。

5.2 制動平穩(wěn)快捷

停車位置準確，這樣有利于重新開車啟動，這里就體現(xiàn)出相應時間快，為此我們采用中斷處理。

5.3 操作方便

即有正常啟，制動功能，已有實現(xiàn)某些特殊操作，如選緯工藝設定，點動、停手動正反尋車等。

6、系統(tǒng)應用

本系統(tǒng)已在山東聊城劍桿織機試用，系統(tǒng)相當穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)進行監(jiān)測。

具有結構簡單，操作方便，接口簡潔，穩(wěn)定可靠，成本低廉等優(yōu)點，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的最佳替代產(chǎn)品，并可供應用其它PLC控制系統(tǒng)時參考。該系統(tǒng)具有大批量產(chǎn)品化潛力，具有廣闊的市場前景。