新型喷气织机控制系统分析.docx

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1、新型喷气织机控制系统分析songjuan导语：贝加莱的PCC在工业控制中的强大功能上风，表达了可编程控制器与工业控制计算机及DCS分布式工业控制系统技术互相交融的开展潮流一引言喷气织机是无梭织机的一种，它具有消费效率高，织造的产品种类较多的特点。但其工艺要求较高，整机动作具有很强的协调性，控制系统比拟复杂。目前，我国国内织机消费厂商所制造的喷气织机多长期采用日本技术，其电气控制系统也主要依靠于从日本进口，由此造成消费本钱难以下降，供货时间无法保证，直接阻碍了产品的销售。为改善这一状况，众多消费厂家及相关研究部门多年度来在喷气织机电气控制系统国产化方面均做了大量工作。其主要方式为完全模拟日本喷气

2、织机的控制方式，即采用多个单片机系统完成整个织机系统的动作控制和数据运算。在长期的研发经过中，我们发现这种方法开发时间长、修改正程比拟繁琐、系统的稳定性较差，由此造成喷气织机电气控制系统国产化的工作始终难以获得令人满足的成果。针对此种情况，我们公司在对日产LA51VS型喷气织机电控系统国产化的工作中，决定摒弃以往的模拟方式，采用一种新型的智能控制器B&R可编程计算机控制器PCC，根据产品的功能和动作要求进展设计，在短短的三个半月时间内完成了由开发到样机调试成功的整个经过，开拓出了一条研制新途径。二贝加莱B&RPCC在喷气织机控制系统中的应用目前常规喷气织机电气控制系统主要包括以下方面：1.喷气

3、织机根本动作控制包括织机的启动、运行、停顿，并在运行经过中检测织机的各种工艺故障和设备故障，根据工艺要求发出相关指令，控制织机的动作。2.引纬系统控制主要指对织机的主喷嘴电磁阀、辅助喷嘴电磁阀及挡纱销的协调控制。3.送经系统控制即电子送经控制系统。根据织机工艺要求设定参数，计算送经量和送经补偿量和送经速度，进而控制伺服电机，实现准确送经，有效防止停车档。4.功能参数设置、故障报警提示及消费治理统计完成喷气织机的各项参数设置，具体、准确提供故障、报警信息，监察织机工作状态，聚集消费治理方面所需信息。喷气织机的所有动作均与织机角度息息相关，它对系统I/O信号的响应速度、处理时间、定位停车的位置和电

4、磁阀的开启、关闭角度的准确性和送经系统的控制精度均有很高要求。我们以转速为600rpm的织机为例，其每毫秒旋转角度为3.6度，而织机的角度控制精度要求到达2度，也就是讲，系统必须在一毫秒以内完成对多个信号的处理。这些信号中还包括主机和伺服电机的编码器高频信号、张力传感器的毫伏级模拟量信号、伺服电机的模拟量控制信号等众多非开关量信号。综合以上所述，假如采用传统的可编程逻辑控制器PLC将无法知足喷气织机的控制要求，由于PLC的主要功能是逻辑控制，即开关量控制，它固然也有一些特殊功能模块，但这些模块是作为PLC的附加模块，在硬件上与PLC之间存在接口，在软件上又无法在PLC程序中统一编程控制，同时，

5、常规的PLC操纵系统大多采用单任务的时钟扫描或者监控程序，来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态收集与刷新，这样处理，直接导致了真正意义上的“控制速度依靠于应用程序的大小，这一结果，无疑是同喷气织机I/O通道中高实时性的控制要求相违犯的。另外，PLC的内存容量只有几十kB，数据运算和处理才能也较为有限。所以，在喷气织机控制系统中使用PLC完成如此复杂的控制就有些力不从心了。B&R可编程计算机控制器PCC是一种面向运动控制、经过控制和网络控制的专用控制系统，是集标准PLC、数控系统和工业计算机的性能特点于一体的智能控制器。其模块化的硬件和软件构造，可以根据设计者的控制需要组合成具有

6、厂家应用特点的专用控制系统，并具有灵敏自由的联网和扩展才能。其所有模块包括运动模块等智能模块与PCC通过系统总线进展连接通讯，中间没有接口，并且PCC的系统软件采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期那么与程序长短无关，而是由操纵系统的循环周期决定，由此，它将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来，知足了真正实时控制的要求。基于这样的操纵系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，这样给工程应用软件的开发带来了了很大的便利，由于这样可以方便地按控制工程中各局部不同的功能要求，如数据收集，报警，PID调节运算，通讯控制等，分别编制出控制程序模块任务，这些模块既互相独

7、立运行，而数据间又保持一定的互相关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试完成之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操纵系统的调度治理下，并行运行，共同实现工程的控制要求。PCC在编制不同的单个任务模块时，具有灵敏选用不同编程语言的特点，这就意味着不仅在常规PLC上一直为人们所熟悉的梯形图、指令表语言可在PCC上继续沿用，而且用户还可采用更为高效直观的高级语言PL2000，它是一套完全面向控制的文本语言，熟悉BASIC的技术人员会对它的语法有种似曾相识的感觉，它对于控制要求的描绘非常简便，直观。除此之外，PCC的应用软件开发还具有集成“C语言程序的才能，进而提供了强大的数据运算和处理才能。

8、在硬件构造方面，PCC的特点是很显著的。在其核心的运算模块内部，PCC为其CPU装备了数倍于常规PLC的大容量存储单元100K-16M，这无疑为强大的系统和应用软件提供了监视的硬件根底。PCC在硬件上的特点，还表达在它为工业现场的各种信号设计了很多专用的接口模块，如高频脉冲，增量式编码器，温度，称重信号及超声波信号接口模块等。它们将各种形式的现场信号特别方便的联入以PCC为核心的数字控制系统中，用户可按需要对应用系统的硬件I/O通道以单路，十余路或者数十路为单位模块，进展数十点至数百点上千点的扩展与联网。在机械行业PCC以专用模块的方式对高精度运动控制功能如高速编码计数、速度和位置补偿、电子齿

9、轮传动、电子凸轮进展了集成，在大大进步控制精度的同时，使编程更加方便。我公司在喷气织机电气控制系统开发中，使用的是B&R2005系列PCC。下面我们对整个系统控制大概情况进展讲明。本控制系统将B&RPCC作为主控制器，人机界面采用多功能触摸式显示屏，通过通讯方式与PCC相连接，使操纵变得更加方便，界面变得更加友好。1.根本动作控制。使用PCC编码器模块对织机的角度传感器信号进展采样，经过倍频处理以进步控制精度，然后转换成织机角度信号，作为织机各种动作的根本参考根据。通过人机界面完成对织机的各项参数设置。在织机运转经过中，实时监测系统状态，控制织机的每一项动作，并同时在触摸显示屏上显示当前织机状

10、态和故障原因。探纬检测范围信号由PCC高速数字I/O模块输出，其准确度可达1度。2.引纬控制系统。PCC的CPU通过RS232接口，以通讯方式与电磁阀控制板连接，由人机界面完成对电磁阀开启和关闭角度的设置。电磁阀控制板承受主控制器所发指令，根据角度传感器信号，驱动电磁阀工作。本系统为双喷任意选纬系统，引纬系统具有正常运行引纬、慢动引纬及引一纬功能。所有功能操纵均通过触摸显示屏进展。3.送经控制系统。主控制器根据系统所设定的经轴卷径、纬纱密度、织机转速等参数，计算送经系统伺服电机转速。织机运行经过中通过PCC张力全桥测量模块检测经纱张力，经CPU计算后，再由模拟量输出模块调整伺服电机转速，保证织

11、机运行经过当中经纱张力的相对恒定。另外，通过PCC设置织机是否选用快速启动，调整伺服电机的启动延时、启动时间、停顿延时及停顿时间，在织机启动前调整织口位置，进而有效防止停车档的产生。4.消费治理统计。PCC强大的数据处理和计算才能使消费效率统计、运行状况记录及落布情况记录变得简单而有效。目前的理论证实，新一代可编程计算机控制器B&RPCC完全适用于高档织机的控制系统，它不仅保证了原机的功能，同时还相应进步了系统的综合控制性能，降低了故障率PCC可到达50万小时无故障，配以经济实用的人机界面，使操纵变得更加简单方便，使整个设备的档次有了较大进步。另外，由于PCC具有强大的网络通讯功能，可以方便地实现织机的远程计算机集中监控功能，增强织造车间治理的科学性，进步治理效率。贝加莱的PCC在工业控制中的强大功能上风，表达了可编程控制器与工业控制计算机及DCS分布式工业控制系统技术互相交融的开展潮流，我公司愿与B&R一同为纺织机械行业开发出性能优良，独具风格和技术特点的纺机设备。0