技術(shù)頻道

      PLC控制的全伺服經(jīng)編機機械結(jié)構(gòu)及工作原理

      1引言

      傳統(tǒng)的紡織工業(yè)工藝流程包括纖維、織造、后整理和服裝四個部分??椩旃に嚢C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)向喂入機器的所有工作針上,同時成圈而形成針織物,這種方法稱為經(jīng)編,形成的針織物稱為經(jīng)編織物 。

      我國的經(jīng)編業(yè)經(jīng)過幾十年的發(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)起點高、產(chǎn)品結(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)編機多為鏈條式經(jīng)編機,由于其為機械主軸傳動結(jié)構(gòu),沒有導(dǎo)入電氣傳動,造成其以下缺點:織花速度慢,效率低;鏈條機構(gòu)復(fù)雜,每更換一種花型,需要花費較多時間,且每一花型對應(yīng)一種鏈塊,這樣更換花型時間長,成本高。造成小批量定單失去生產(chǎn)意義;

      由于機構(gòu)的復(fù)雜性,致使復(fù)雜花型無法在鏈塊機上進行生產(chǎn)。只能生產(chǎn)花型較簡單的布料,不能滿足越來越高的要求,目前全伺服經(jīng)編機已在紡織中漸漸得到應(yīng)用。現(xiàn)在全伺服的經(jīng)編機在產(chǎn)量,效率,花型多樣性,產(chǎn)品質(zhì)量上都有很好的優(yōu)勢,因此將成為未來提花織布的主流。

      2
      全伺服經(jīng)編機系統(tǒng)構(gòu)架

      2.1
      系統(tǒng)架構(gòu)(圖1

      i. 系統(tǒng)構(gòu)成

      1 全伺服經(jīng)編機電控系統(tǒng)架構(gòu)

      2.2系統(tǒng)配置

      系統(tǒng)配置參見表1。

      1全伺服經(jīng)編機電控系統(tǒng)配置
      名稱 型號 數(shù)量(套) 制造商
      觸屏式平板電腦 TPC1260 1 研華
      PLC
      主機 DVP-32EH00T 28 臺達
      PLC DO
      模塊 DVP08HN11T 1 臺達
      PLCDO
      模塊 DVP08HN11R 1 臺達
      PLC
      主機 DVP80EH00T 1 臺達
      AC
      伺服馬達控制器 750W ASD 56 臺達

      1
      控制部份。系統(tǒng)采用DVP80EH00T+DVP08HN00T+ DVP08HN00T+DVP08HN00R系統(tǒng)集成做為主控制器,進行橫移信號的采集,進而再同步發(fā)送給各個分控制器(DVP32EH00T),系統(tǒng)分控制器共有28DVP32EH00T,每組分控制器控制兩軸梭節(jié)伺服。分控制器與伺服分別通過RS485通訊到上位計算機上,進行監(jiān)控。

      2
      驅(qū)動部份。系統(tǒng)共有56條梭節(jié),由臺達56ASD-A 750W的伺服進行控制,伺服的動作根據(jù)織花轉(zhuǎn)換程序事先轉(zhuǎn)換好的存儲在分控制器中花型數(shù)據(jù)進行動作。

      3
      監(jiān)控部份。上位監(jiān)控部份由一臺研華觸摸式平板電腦TPC-1260,配以監(jiān)控軟件來完成;同時電腦上還運行織花花型轉(zhuǎn)換程序進行花型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與下載。

      3
      全伺服經(jīng)編機機械結(jié)構(gòu)及工作原理

      全伺服經(jīng)編機主要包括電子送經(jīng)系統(tǒng)、梭節(jié)橫移系統(tǒng)、電子提花系3個部份構(gòu)成。

      3.1
      電子送經(jīng)系統(tǒng)
      電子送經(jīng)系統(tǒng)主要功能在于控制各種紗線的送經(jīng)速度及張力的控制,不至于將紗線送斷,造成斷紗而無法進行織花。該系統(tǒng)主要由3套伺服+PLC來實現(xiàn)其功能。

      3.2
      梭節(jié)橫移系統(tǒng)
      梭節(jié)橫移系統(tǒng)是由臺達PLC,ASD所構(gòu)成的系統(tǒng),也是本文主要介紹的部份。框架詳見系統(tǒng)框圖。

      經(jīng)編機的梭節(jié)一般有56條或40,目前最多的是56條。每條梭節(jié)由1750W的伺服來控制。由于控制軸數(shù)太多,故采用分散控制。梭節(jié)橫移系統(tǒng)主要有兩個關(guān)鍵點:1每個梭節(jié)橫移的速度及精度。經(jīng)編機的主軸要求轉(zhuǎn)速達到400轉(zhuǎn),主軸每轉(zhuǎn)一周橫移要動作一下,且動作時間只有1/3轉(zhuǎn)的時間內(nèi)要完成,否則橫移失敗。

      2
      花型是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。由于織花的花型是由紡織CAD軟件生成的。系統(tǒng)需要將紡織CAD生成的相關(guān)花型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PLC能識別的數(shù)據(jù),進而進行梭節(jié)橫移控制。目前系統(tǒng)采用VB編寫了一個花型轉(zhuǎn)換軟件來完成花型數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)的下載。

      目前系統(tǒng)采用臺達EH系列的PLC作為控制器,利用EH PLC良好的伺服定位功能、豐富的內(nèi)部數(shù)據(jù)資源、與臺達伺服的無縫通訊功能。使得控制與驅(qū)動緊密結(jié)合,兩者緊密結(jié)合,使系統(tǒng)控制的更好。

      3.3
      電子提花系統(tǒng)
      電子提花系統(tǒng)主要用來花型的提取,再配合梭節(jié)的橫移以實現(xiàn)花型的成型。其主要由一個嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn):提花數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)換及提花的動作控制;執(zhí)行動作由3146-4096個電磁閥來實現(xiàn)。由于電磁的動作響應(yīng)速度較慢,現(xiàn)在慢慢地被動作響應(yīng)快的壓電陶瓷所取代。

      整個系統(tǒng)除了控制、驅(qū)動外,還有個良好人機對話。這主要由研華的觸摸電腦TPC-1260來完成,電腦上運行監(jiān)控軟件與織花轉(zhuǎn)換程序。

      4
      監(jiān)控軟件功能設(shè)計

      4.1
      系統(tǒng)運行監(jiān)控

      整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)控:伺服的運行狀態(tài),PLC、伺服的通訊狀態(tài),花型運行的梭節(jié)號等等運行狀態(tài)。

      4.2
      參數(shù)設(shè)置
      完成系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置:機械參數(shù)、運動參數(shù)。機械參數(shù)主要是主軸參數(shù),用來做橫行追蹤的;運動參數(shù)主要是給PLC定位控制用的(脈沖頻率,濾波時間,加減速時間等等)

      4.3
      工藝裝針
      該功能是實現(xiàn)梭節(jié)的初始裝針。
      4.4
      故障處理
      主要用來進行伺服報警的故障處理及斷紗的處理。
      4.5
      盤頭控制
      主要用來監(jiān)控電子送經(jīng)部份的。
      4.6
      用戶管理
      用來設(shè)置相關(guān)的操作權(quán)限及密碼的設(shè)定。
      4.7
      幫助
      對系統(tǒng)的疑問可以在幫助中查找答案。

      5
      結(jié)束語
      整套系系統(tǒng)統(tǒng)采用性價比極高的臺達機電產(chǎn)品提供了整體解決方案。在整個項目的溝通過程中,解決綜合問題比較突出的顯現(xiàn)中達產(chǎn)品在系統(tǒng)整合上的優(yōu)勢。

      文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。

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