基于PLC的細(xì)紗機(jī)控制系統(tǒng)解決方案

　　摘要：細(xì)紗機(jī)是紡織廠的專用設(shè)備，具有前后兩個(gè)輥?zhàn)印Ｓ捎谇懊孑佔(zhàn)拥乃俣缺群竺孑佔(zhàn)涌欤瑥那拜佔(zhàn)舆M(jìn)去的粗紗在兩個(gè)輥?zhàn)又g得到拉延，從后面輥?zhàn)虞敵龅募喚妥兗?xì)了。花式紗不是均勻粗細(xì)，而是粗細(xì)相間。要得到粗細(xì)相間的紗，只需讓后輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢即可。

　　1. 差動齒輪系的設(shè)計(jì)

　　來自于前輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪減速后作為差動齒輪系的一個(gè)輸入，另一個(gè)輸入由兩臺伺服電動機(jī)通過機(jī)械合成而成，能實(shí)現(xiàn)啟停500次/min。若兩臺伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)，差動齒輪系輸出到后輥?zhàn)拥臑橐粋€(gè)低于前輥?zhàn)拥木鶆蛩俣龋藭r(shí)細(xì)紡機(jī)紡出為普通紗。若兩臺伺服電機(jī)均啟停250次/min，且啟停時(shí)間錯(cuò)開，通過機(jī)械合成后為啟停500次/min，此時(shí)差動輪系輸出到后輥?zhàn)拥淖兓俣葹?00次/min，細(xì)紡機(jī)紡出為花式紗。

　　在紡紗過程中需要不斷地改變紗的粗細(xì)、紗的長度和節(jié)距3個(gè)參數(shù)，要求伺服電機(jī)不斷改變啟停周期和速度，每種紗常有300多種變化組合，參數(shù)要求方便進(jìn)行調(diào)整，而且工作環(huán)境較惡劣，可靠性要求高。

　　伺服系統(tǒng)電機(jī)采用低慣量永磁同步電機(jī)。兩套伺服系統(tǒng)的速度控制號由PLC模擬量I/O模塊輸出控制。兩套伺服系統(tǒng)的啟停控制信號由PLC擴(kuò)展的脈沖輸出模塊輸出端控制，其相位相互錯(cuò)開。

　　為了調(diào)節(jié)紗的粗細(xì)、長度和節(jié)距，PLC需要不斷檢測前輥?zhàn)拥乃俣龋鶕?jù)設(shè)置的參數(shù)和檢測的前輥?zhàn)铀俣扔?jì)算出后輥?zhàn)拥乃俣群烷_關(guān)頻率。前輥?zhàn)铀俣群退欧姍C(jī)速度的檢測采用光電編碼器，其輸出的脈沖信號輸送到PLC的高速計(jì)數(shù)模塊進(jìn)行計(jì)數(shù)從而得到前輥?zhàn)拥乃俣纫杂?jì)算伺服電機(jī)速度和開關(guān)頻率。另外PLC選用絕緣型通訊用適配器與工控機(jī)進(jìn)行通訊，以實(shí)現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和監(jiān)控。通過HMI，單獨(dú)機(jī)器部件的狀態(tài)用圖表界面簡單明了的變現(xiàn)出來，使得操作和配置更加容易。

　　貝加萊X20系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速低成本的I/O控制，降低了線纜的費(fèi)用，其模塊化設(shè)計(jì)讓系統(tǒng)具有超群的擴(kuò)展能力，緊密的硬件設(shè)計(jì)則節(jié)省了面板的安全空間。

　　速度檢測采用M法測速，在固定的時(shí)間間隔Ts內(nèi)讀取速度信號的脈沖數(shù)從而計(jì)算出轉(zhuǎn)速的大小。串行通信模塊數(shù)據(jù)傳送利用RS指令，其與工控機(jī)進(jìn)行串行通信時(shí)可以設(shè)置數(shù)據(jù)長度、奇偶性、波特率、停止位等。D/A模塊具有電壓輸出和電流輸出兩種形式。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用FROM，TO指令，其中FROM控制A/D輸入，TO控制D/A輸出，編程指令包含選擇數(shù)模轉(zhuǎn)換通道和輸入輸出數(shù)據(jù)存放單元，設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換命令，輸出或讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果等。

　　貝加萊系統(tǒng)每一個(gè)完整的控制系統(tǒng)的操作配置都集成在一個(gè)自動化軟件Automation Studio中，不僅加快了工程進(jìn)度也節(jié)省了成本。

　　4．結(jié)論

　　該紡織專用細(xì)紗機(jī)控制系統(tǒng)采用PLC加差動齒輪加伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)，后輥?zhàn)铀俣茸兓l率可達(dá)500次/min，充分滿足了細(xì)紗機(jī)生產(chǎn)的需要。運(yùn)行表明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、工作可靠。