产品描述
西门子6ES7331-7NF00-0AB0支持验货
1引言
传统的纺织工业工艺流程包括纤维、织造、后整理装四个部分。织造工艺包括机织、针织、编织和非织造。针织又分为经编和纬编。经编用一组或几组平行排列的纱线,于经向喂入机器的所有工作针上,同时成圈而形成针织物,这种方法称为经编,形成的针织物称为经编织物。
我国的经编业经过几十年的发展,不断的结构调整,特别是近几年新兴地区经编企业起点高、产品结构合理、规模效益明显,高校和科研单位科研力量的注入,以及产学研的结合使我国的经编产业得到了迅猛发展,正逐步成为世界经编工业的。
传统的经编机多为链条式经编机,由于其为机械主轴传动结构,没有导入电气传动,造成其以下缺点:织花速度慢,效率低;链条机构复杂,每换一种花型,需要花费较多时间,且每一花型对应一种链块,这样换花型时间长,成本高。造成小批量定单失去生产意义;
由于机构的复杂性,致使复杂花型无法在链块机上进行生产。只能生产花型较简单的布料,不能满足越来越高的要求,
目前全伺服经编机已在纺织中渐渐得到应用。现在全伺服的经编机在产量,效率,花型多样性,产品质量上都有很好的优势,因此将成为未来提花织布的主流。1控制部份。系统采用DVP80EH00T+DVP08HN00T+DVP08HN00T+DVP08HN00R系统集成
做为主控制器,进行横移信号的采集,进而再同步发送给各个分控制器(DVP32EH00T),系统分控制器共有28个DVP32EH00T,每组分控制器控制两轴梭节伺服。
分控制器与伺服分别通过RS485通讯到上位计算机上,进行监控。
2驱动部份。系统共有56条梭节,由台达56套ASD-A750W的伺服进行控制,伺服
的动作根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中花型数据进行动作。
3监控部份。上位监控部份由一台研华触摸式平板电脑TPC-1260,配以软件来
完成;同时电脑上还运行织花花型转换程序进行花型数据的转换与下载。
3全伺服经编机机械结构及工作原理
全伺服经编机主要包括电子送经系统、梭节横移系统、电子提花系3个部份构成。
3.1电子送经系统
电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力的控制,不至于将纱线送断,造成断纱而无法进行织花。该系统主要由3套伺服+PLC来实现其功能。
3.2梭节横移系统
梭节横移系统是由台达PLC,ASD所构成的系统,也是本文主要介绍的部份。框架详见系统框图。
经编机的梭节一般有56条或40条,目前多的是56条。每条梭节由1个750W的伺
服来控制。由于控制轴数太多,故采用分散控制。梭节横移系统主要有两个关键点:
1每个梭节横移的速度及精度。经编机的主轴要求转速达到400转,主轴每转一周横移
要动作一下,且动作时间只有1/3转的时间内要完成,否则横移失败。
2花型是数据转化。由于织花的花型是由纺织软件生成的。系统需要将纺织生
成的相关花型数据转换成PLC能识别的数据,进而进行梭节横移控制。目前系统采用VB编写了一个花型转换软件来完成花型数据的自动转换及数据的下载。
目前系统采用台达EH系列的PLC作为控制器,利用EHPLC良好的伺服定位功能、丰富的内部数据资源、与台达伺服的无缝通讯功能。使得控制与驱动紧密结合,两者紧密结合,使系统控制的好。
3.3电子提花系统
电子提花系统主要用来花型的提取,再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现:提花数据是转换及提花的动作控制;执行动作由3146-4096个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢,现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。
整个系统除了控制、驱动外,还有个良好人机对话。这主要由研华的触摸电脑TPC-1260来完成,电脑上运行软件与织花转换程序。
4软件功能设计
4.1系统运行监控
整个系统的运行状态监控:伺服的运行状态,PLC、伺服的通讯状态,花型运行的梭节号等等运行状态。
4.2参数设置
完成系统的参数设置:机械参数、运动参数。机械参数主要是主轴参数,用来做横行追踪的;运动参数主要是给PLC定位控制用的(脉冲频率,滤波时间,加减速时间等等)
4.3工艺装针
该功能是实现梭节的初始装针。
4.4故障处理
主要用来进行伺服报警的故障处理及断纱的处理。
4.5盘头控制
主要用来监控电子送经部份的。
4.6用户管理
用来设置相关的操作权限及密码的设定。
4.7帮助
对系统的疑问可以在帮助中查找。
5结束语
整套系系统统采用的台达机电产品提供了整体解决方案。在整个项目的沟通过程中,解决综合问题比较的显现中达产品在系统整合上的优势。
CPM1A系列PLC的基本逻辑指令与FX系列PLC较为相似,梯形图表达方式也大致相同,这里列表表示CPM1A系列PLC的基本逻辑指令(见表4-8)表4-8 CPM1A系列PLC的基本逻辑指令指令名称 指令符 功能 操作数
取 LD 读入逻辑行或电路块的个常开接点 00000~0191520000~25507HR0000~191R0000~1515LR0000~1515TIM/CNT000~127TR0~7*TR仅用于LD指令
取反 LD NOT 读入逻辑行或电路块的个常闭接点
与 AND 串联一个常开接点
与非 AND NOT 串联一个常闭接点
或 OR 并联一个常开接点
或非 OR NOT 并联一个常闭接点
电路块与 AND LD 串联一个电路块 无
电路块或 OR LD 并联一个电路块
输出 OUT 输出逻辑行的运算 00000~0191520000~25507HR0000~191R0000~1515LR0000~1515TIM/CNT000~127TR0~7*TR仅用于OUT指令
输出求反 OUT NOT 求反输出逻辑行的运算
置位 SET 置继电器状态为接通
复位 RSET 使继电器复位为断开
定时 TIM 接通延时定时器(减算)设定时间0~999.9S TIM/CNT000~127设定值0~9999定时单位为0.1S计数单位为1次
计数 CNT 减法计数器 设定值0~9999次
欧姆龙CPM1A系列PLC功能指令
功能指令又称指令,CPM1A系列PLC提供的功能指令主要用来实现程序控制,数据处理和算术运算等。这类指令在简易编程器上一般没有对应的指令键,只是为每个指令规定了一个功能代码,用两位数字表示。在输入这类指令时先按下“FUN”键,再按下相应的代码。下面将介绍部分常用的功能指令。
1.空操作指令NOP(0 0)本指令不作任何的逻辑操作,故称空操作,也不使用继电器,无须操作数。该指令应用在程序中留出一个,以便调试程序时插入指令,还可用于微调扫描时间。
2.结束指令END(01)本指令单使用,无须操作数,是程序的后一条指令,表示程序到此结束。PLC在执行用户程序时,当执行到END指令时就停止执行程序阶段,转入执行输出刷新阶段。如果程序中遗漏END指令,编程器执行时则会显示出错信号:“NO END INSET”:当加上END指令后,PLC才能正常运行。本指令也可用来分段调试程序。
3.互锁指令IL(02)和互锁指令ILC(0 3)这两条指令不带操作数,IL指令为互锁条件,形成分支电路,即新母线以便与LD指令连用,表示互锁程序段的开始;ILC指令表示互锁程序段结束。互锁指令IL和互锁指令ILC用来在梯形图的分支处形成新的母线,使某一部分梯形图受到某些条件的控制。IL和ILC指令应当成对配合使用,否则出错。IL/ILC指令的功能是:如果控制IL的条件成立(即ON),则执行互锁指令。若控制IL的条件不成立(即OFF),则IL与ILC之间的互锁程序段不执行,即位于IL/ILC之间的所有继电器均为OFF,此时所有定时器将复位,但所有的计数器,移位寄存器及保持继电器均保持当前值。
4.跳转开始指令JMP(0 4)和跳转结束指令JME(0 5)这两条指令不带操作数,JMP指令表示程序转移的开始,JME指令表示程序转移的结束。JMP/JME指令组用于控制程序分支。当JMP条件为OFF时,程序转去执行JME后面的条指令;当JMP的条件为ON,则整个梯形图按顺序执行,如同JMP/JME指令不存在一样。 在使用JMP/JME指令时要注意,若JMP的条件为OFF,则JMP/JME之间的继电器状态为:输出继电器保持目前状态;定时器/计数器及移位寄存器均保持当前值。另外JMP/JME指令应配对使用,否则PLC显示出错。
5.逐位移位指令 SFT(10) 又称移位寄存器指令,本指令带两个操作数,以通道为单位,个操作数为通道号D1,二个操作数为末通道号D2。所使用的继电器有:000CH~019CH, 200CH~252CH, HR00~HR19。其功能相当于一个串行输入移位寄存器。移位寄存器有数据输入端(IN)、移位时钟端(CP)及复位端(R),按照输入(IN)、时钟(CP)、复位(R)和SFT指令的顺序进行编程。当移位时钟由OFF→ON时,将(D1~D2)通道的内容,按照从低位到高位的顺序移动一位,位溢出丢失,位由输入数据。当复位端输入ON时,参与移位的所有通道数据均复位,即都为OFF。如果需要多于16位的数据进行移位,可以将几个通道级连起来。移位指令在使用时须注意:起始通道和结束通道,在同一种继电器中且起始通道号≤结束通道号。
6.锁存指令KEEP(11)本指令使用的操作数有:01000~01915、20000~25515、HR0000~HR1915,其功能相当于锁存器,当置位端(S端)条件为ON时,KEEP继电器一直保持ON状态,即使S端条件变为OFF,KEEP继电器也还保持ON,,直到复位端(R端)条件为ON时,才使之变OFF ,KEEP 指令主要用于线圈的保持,即继电器的自锁电路可用KEEP指令实现。若SET端和RES端同时为ON,则KEEP继电器变为OFF。锁存继电器指令编写按置位行(S端),复位行(R端)和KEEP继电器的顺序来编写。
7.微分脉冲指令DIFU(13)和后沿微分脉冲指令DIFD(14)本指令使用操作数有:01000~01915、20000~25515、HR0000~HR1915,DIFU的功能是在输入脉冲的前(上升)沿使的继电器接通一个扫描周期之后释放,而DIFD的功能是在输入脉冲的后(下降)沿使的继电器接通一个扫描周期之后释放。
8.快速定时器指令 TIMH(15)本指令操作数占二行,一行为定时器号000~127(不得与TIM或CNT重复使用同号),另一行为设定时间。设定的定时时间,可以是常数,也可以由通道000CH~019CH,20000CH~25515CH,HR0000~HR1915中的内容决定,但为四位BCD码。其功能与基本指令中的普通定时器作用相似,区别是TIMH定时精度为0. 01s,定时范围为0~99.99s。
9.通道移位指令WSFT(16)又称字移位指令,本指令是以字(通道)为单位的串行移位。操作数为通道号D1,末通道号D2。可取000CH~019CH, 200CH~252CH, HR00~HR19。通道移位指令执行时,当移位条件为ON,WSFT从通道向末通道依此移动一个字,原通道16位内容全部复位,原末通道中的16位内容全部移出丢失。WSFT指令在使用时须注意:通道和末通道是同一类型的继电器;通道号≤末通道号。当移位条件为ON时,CPU每扫描一次程序就执行一次WSFT指令。如只要程序执行一次,则应该用微分指令。
10.可逆计数器指令 CNTR(12)本指令的功能是对外部信号进行加1或减1的环形计数。带两个操作数:计数器号000~127,设定值范围0000~9999,设定值可以用常数,也可以用通道号,用通道号时,设定值为通道中的内容。
11.比较指令CMP(20)本指令的功能是将S(源通道)中的内容与D(目标通道)的内容进行比较,其比较结果送到PLC的内部继电器25505、05506、25507中进行处理后输出,输出状态见表4-9。表4-9 比较输出继电器状态表SMR 25505 25506 25507
S>D ON OFF OFF
S=D OFF ON OFF
S,D OFF OFF ON
比较指令CMP用于将通道数据S与另一通道数据D中的十六进制数或四位常数进行比较,S和D中至少有一个是通道数据。
12.数据传送指令 MOV(21)和数据求反传送指令MOVN(22)这两条指令都是用于数据的传送。当MOV的状态为0N时,执行MOV指令,在每个扫描周期中把S中的源数据传送到目标D所的通道中去。当MOV的状态为0FF时,执行MOVN指令,在每个扫描周期中把S中的源数据求反后传送到目标D所的通道中去。执行传送指令后,如果目标通道D中的内容全为零时,则标志位25506为ON。
13.进位置位指令STC(40)和进位复位位指令CLC(41)这两条指令的功能是将进位标志继电器25504置位(即置ON)或强制将进位标志继电器25504复位(即置OFF)。当这两条指令状态为ON时,执行指令,否则不执行。通常在执行加、减运算操作之前,先执行CLC指令来清进位位,以确保运算结果的正确。
14.加法指令ADD(30) 本指令是将两个通道的内容或一个通道的内容与一个常数相加(带进位位),再把结果送至目标通道D。操作数中被加数S1、加数S2、运算结果D的内容见表4-10。表4-10 加法指令的操作数内容S1/S2 000~019CH 200~231CH HR00~HR19 TIM/CNT000~127 DM0000~1023DM6144~6655 四位常数
D 010~019CH 200~231CH HR00~HR19 — DM0000~1023 —
注:DM6144~6655不能用程序写入(只能用外围设备设定)说明:执行加法运算前加一条清进位标志指令CLC(41)参加运算;被加数和加数是BCD数,否则25503置ON,不执行ADD指令;若相加后结果有进位,则进位标志继电器25504为ON;若和为零,则继电器25506变为ON。
15.减法指令SUB(31)本指令与ADD指令相似,是把两个四位BCD数作带借位减法,差值送入通道,其操作数同ADD指令。在编写SUB指令语言时,被减数,减数和差值的存放通道三个数说明:执行减法运算前加一条清进位位指令CLC(41);被减数和减数是BCD数,否则25503置ON,不执行SUB指令;若运算有借位,则进位标志继电器25504为ON;若运算结果为零,则继电器25506变为ON。以上介绍是CPM1A系列PLC一些常用的指令,还有一些未作介绍,C200H系列PLC除了基本指令和CPM1A系列PLC相同外,很多功能指令也相同,另外又增加了一些功能指令,读者可以根据不同型号的PLC按其使用功能的
可编程序控制器(习惯上简称为PLC)。是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,它具有体积小、功能强、灵活通用与维修方便等一系列优点,特别是其高性和较强的适应恶劣环境的能力,受到了用户的青睐。
PLC在不断发展,尚没有确切的定义,美国电气制造商协会(NEMA)(National E1ectric Manufacturer Association)对PIE的定义是:PLC是一种数字式的电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令,实现逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算术运算等功能,用来对各种机械或生产过程进行控制。
总起来说,PLC是一种成熟通用的工业控制计算机。其优点是:软硬件功能强、使用维护方便、运行稳定。由于PLC配置方便,特别是简单易懂的图形化编程语言,易于工程技术人员掌握,因此施工设计周期可以大大缩短。另外,PLC的输入输出点均设有状态指示灯,便于故障的查找与处理。
内燃机车的顺序控制一般采用继电器控制电路,中间继电器较多,接线复杂,通用性差。1990年后,液力传动工车开始采用PLC完成顺序控制,取消了大部分中间继问器、计数器和定时器,减少了接线,机车控制电路得到简化,同时运用性得到很大提高。
电传动内燃机车除完成比液力传动机车多的逻辑控制外,还需要完成大量的模拟量控制。电传动内燃机车的模拟量控制主要是柴油机的恒功率控制,就是保证柴油机在某一恒定转速下,输出功率恒定。初柴油机的恒功率控制用柴油机调速器上的功调电阻实现,恒功率范围较窄。后来采用电子恒功率控制装置,又采用了微机恒功率控制装置,恒功率范围得到扩展,但是这些控制装置性很差,故障频繁。随着PLC功能的不断完善,在电传动内燃机车上采用PLC完成恒功率控制成为可能。本文主要介绍PLC在DR型机车上的应用情况。
PLC 控制系统的特点和功能
根据DF5型机车的控制要求,选用日本欧姆龙(OMRON)公司的CQM1H型PLC。
1 特点
(1)欧姆龙公司是PLC生产商,国内应用广泛、部件供应齐全,产品升级换代相兼容,bbbbbbS开发界面;
(2)通过PLC控制系统实现整车逻辑控制的无触点化,控制逻辑软件化,提高了整车性;
(3)机车所有开关量输入、输出信号,均采用光电隔离,为PLC的运行提供了保;
(4)机车所有开关量输入、输出信号,均有LED指示灯,指示信号的输入、输出状态,这对了解机车工作状态、快除机车故障,提供了有利支持:
(5)提供了对整车从恒功率励磁控制到机车逻辑控制的全套解决方案,有利于数据信息的综合利用;
(6)具车的电气保护和故障自动检测、显示功能;
(7)系统结构明晰,有利于排查机车电气系统的故障,简化了系统的常规维护。
2 功能
(1)机车操作指令、状态的接收和处理;
(2)柴油机恒功率励磁控制;
(3)机车逻辑控制;
(4)柴油机控制;
(5)辅助系统控制;
(6)故障检测、保护及显示记录;
(7)机车参数显示及参数修改等。
3 PLC 控制系统组成
PLC控制系统以DF5型机车的控制要求为基础,选用日本OMRON公司的可编程序控制器,其型号为CQM1H。该PLC为模块化结构,由直流24 V电源供电。共配置有11个模块。
3.1 PLC部分硬件组成
该PLC控制系统由6部分组成,各部分的规格及参数分述如下: (1)24 V电源模块。用于连接24 v直流电源。 (2)CPU模块。包括两块内插板以及16路开关量输入,内插板1暂时不用,内插板2用于频率信号输入,CPU模块具有运行、故障、通讯指示功能,可通过通讯接口外接显示器。 (3)模拟量输入模块。共3块,12路模拟信号输入,该模块将模拟量转换为数字量,其输入范围可根据需要自行设定:-10~10 V;0~10 V;1~5 V(4~20 mA);模拟量输入模块还具有均值处理功能和断线检查功能,均值处理功能是对每个输入值进行8次转换求平均值。当输入电压0.95 V或输入电流3.8 mA时判定为断线。 (4)开关量输入模块。共3块,用于开关信号的输入,其电路结构如图1所示。 (5)模拟量输出模块。共1块,把从CPU来的数据转换为电压或电流信号输出。 (6)开关量输出模块。共3块,48路,采用继电器输出
3 .2 外围设备配置
为了保证PLC控制系统工作,需要配置合适的外围设备,包括电源、输出隔离模块等,还包括按钮、开关、传感器、接触器和信号显示灯等用户输入输出设备。
4 软件开发
PLC控制程序可以采用梯形图或语句编程两种方式,由于梯形图与控制逻辑电路比较相似,易于编制与理解,控制程序大多采用梯形图编制,以机车机油泵的控制为例,其梯形图如图3所示。
5 应用情况
该PLC控制系统已成功运用到DF5型机车上,现已推广运用于DF7G型机车,累计装车近百台,从运用情况看,机车的故障率明显下降,PLC本身基本没有出现问题,能够满足内燃机车的控制要求。
1.引 言
(1) 应用行业
产业用织物包括机织土工布、工业用呢和工业用网。这类织机具有特宽幅、重型的特点,一般幅宽在4至18米之间,宽可达30米。国外只有少数几家公司能够生产特宽幅织机。因此,研究特宽幅织机控制系统具有重要意义。研制的控制系统也适用于通用织机。
(2)使用的产品
特宽幅织机控制系统如图1所示。使用欧姆龙公司中大型——CS1系列PLC,包括PA209R(电源单元)、CS1H-CPU65H(CPU单元)、CP114(凸轮定位器单元)、CT041(高速计数器单元)、AD081-V1(模拟量输入单元)、DA08V(模拟量输出单元)、ID231(DC输入单元)、OD231(晶体管输出单元)、OC211(继电器输出单元)、INT01(中断输入单元)、ENT21(Ethernet单元)、CPU底板以及扩展底板等。
2.应用的主要工艺点及要解决的主要问题
系统由送经伺服控制系统、 卷取控制系统、送经与卷取同步控制系统、织机启动/制动控制系统、测长及定长控制系统、液压投梭控制系统、引纬控制系统、单动多臂机构控制系统及自动润滑系统等组成。主要工艺点是特宽幅织机五大运动的协调运行和匹配。织机在织造过程中,对张力(包括经纱张力、织物张力、纬纱张力等)、速度(包括送经速度、卷取速度、提综速度、打梭棒打梭速度、引纬速度等)和各执行机构开始动作与结束动作的时间配合等要求很严格,若控制不当或彼此之间配合不好,将会影响产品的质量和生产效率,甚至会发生严重的生产事故,影响人身。
要解决的主要问题是实现各个部分在动态过程中的协调运行,保证经纱张力、纬纱张力及织物张力符合工艺规定的数值。
3.应用方案简介
织机的控制系统包括10个控制子系统:
(1) 送经控制系统;
(2) 卷取控制系统;
(3) 送经与卷取同步控制系统;
(4) 织机的启动控制系统(包括正常启动、点动、投一梭、前心、后心、上轴);
(5) 织机的制动控制系统(包括正常关车、断经自停、断纬自停、满匹停车、护经检测自停、紧制动);
(6)测长及定长控制系统;
(7)液压投梭控制系统;
(8) 引纬控制系统;
(9) 单动多臂机构计算机控制系统;
(10)自动润滑系统。
计算机控制系统由IPC610H型工控机、CS1型可编程控制器(PLC)、SR93型智能调节器及触摸屏等组成。织机的运动控制、顺序控制和逻辑控制任务由CS1型可编程控制器来完成;温度和压力控制任务由SR93型智能调节器来完成。采用PWS6800C-P型触摸屏,用于工艺参数设定、变量数值显示、织机的开车、停车以及报警等。
4.应用方案详细介绍
4.1 送经伺服控制系统(电子送经:ELO)
(1) 送经伺服控制系统组成
送经伺服控制系统由经轴、减速器1、伺服电机1、伺服驱动器1、导辊、后梁、经纱张力检测、编码器、可编程控制器、工控机以及触摸屏等组成。其作用是:织机每引一纬,经轴送出定量的经纱,并给经纱以一定的张力,以满足开清梭口、打紧纬纱的要求,获得一定紧度和结构的织物。
(2) 经轴退绕过程数学模型
为了有效地对经轴退绕过程进行控制,要建立退绕过程的数学模型。
以上,式(1)~(13)描述了经轴退绕过程的动力学特征,为非线性、时变数学模型。
(3) 经轴退绕伺服控制系统
针对退绕过程的数学模型来设计退绕伺服控制系统。控制策略包括经纱张力闭环控制、变增益(增益调度)、变积分时间常数控制、信号自适应控制和多模态控制。
张力闭环控制
根据式(10)、式(11)和式(13),经轴半径r1在退绕过程中是逐渐减小的,如果经轴角速度不变,则线速度V1也逐渐减小,导致每织一纬的送经量逐渐减少,造成经纱张力F逐渐增大,这是不允许的。为了使经纱张力稳定在设定值上,实现基础控制即张力闭环控制。
变增益、变积分时间常数控制
根据误差的大小自动改变增益值和积分时间常数,达到响应快、抑制调和无稳态误差的目的,这就是智能控制的思路。由PLC实现变增益、变时间常数控制。为实现这种控制,在控制程序中应用BCMP(68)指令,将误差划分为16级,即16个范围,当误差落在某个范围内时,相应的位变为ON,则调出相应的增益值和积分时间常数。共有16个增益和16个积分时间常数可供自动调用,根据误差大小自动改变控制器的参数,从而稳定了经纱张力。
信号自适应控制
根据经轴的实际半径,即每当经轴退绕一层纱线,控制器就自动地改变控制输出,通过传动链使送经量保持在设定值上,这就是信号自适应控制。经轴半径信息由式(10)求得,退绕层数n1由编码器PG1的脉冲数经计算得到。在张力闭环控制的基础上,采用变增益、变积分时间常数和信号自适应控制,有效地减轻了张力闭环控制的负担,改善了系统的动态性能,稳定了经纱张力。
4.2 卷取伺服控制系统(电子卷取:ETU)
卷取伺服控制系统由工控机、PLC、触摸屏、伺服驱动器2、伺服电机2、减速机2卷取辊、导辊、胸梁、张力传感器2以及编码器等组成,其任务是与主机旋转保持同步,变纬密自适应,卷取辊应提供足够的握持力,保证稳定地传送织物。
4.3 送经与卷取同步控制
送经与卷取同步控制装置的作用是在织机运转过程中,保持的纬密和恒定的经纱张力,也就是保证送经与卷取同步,并且与织机的主传动系统同步。
PLC读取经纱张力传感器信号、送经量编码器PG2信号、织物纬密传感器信号、织物张力传感器信号、主轴编码器PG3信号和卷取量编码器PG4信号,根据式(13),协调送经、开口和卷取伺服系统,保证经纱张力恒定和纬密,并防止停车档产生。
4.4 伺服系统的自整定
(1) 常规自动增益整定(nominal gain auto-tuning)
按照预设定(内部设定)的模式使电机加速和减速,可从所需转矩计算负载的惯量,然后根据惯量自动地决定适当的增益。
(2) 实时自动增益整定(real time gain auto-tuning)
在实际运行期间,实时地计算当时的负载惯量,自动地确定适当的增益,并根据负载的起伏及时地整定增益。在整定前要选择机械刚性。还要根据负载情况选择实时自动整定模式,分为负载惯量几乎不变化、负载惯量变化小和负载惯量变化种。实践证明,增益自整定显著地改善了伺服驱动器、伺服电机以及机械装置之间的匹配性能,缩短了系统的调试时间。
5.应用方案的效果
本项目已完成,特宽幅织机已投入生产运行,用户了明显的经济效益和社会效益。
6.应用方案的性
本文介绍的特宽幅织机控制系统的分析、设计及调整方法也适用于普通织机。
1、 引言
随着社会经济的发展,工业的兴起,使得一些10KV配电系统大幅度增加,配电系统的简便性、性、性、节能性、性价比显得尤其重要。
目前,传统的10KV配电系统还是采用继电器系统和分布监测计量、分布控制方式,而采用PLC(可编程序控制器)系统集中控制和集中监测计量方式,有利于提高配电系统的运行管理自动化水平,保证配电的稳定,还能减少运行人员的工作强度提,。
2、 继电器系统和PLC系统的比较
PLC(可编程序控制器)是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器,由于它编程灵活,功能齐全,应用广泛比继电器系统的控制简单,使用方便,抗干扰力强,,工作寿命高,而其本身具有体积小,重量轻,耗电省等特点。继电器系统有明显的缺点:体积大,性低,工作寿命短,查找故障困难,特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统,所以接线复杂,对于生产工艺的变化的适应性差,不便实现集中控制;而PLC的安装和现场接线简便,可以应用其内部的软继电器简化继电器系统的繁杂中间环节,实现软接线逻辑构成系统,方便集中控制,除此之外,PLC还具有自诊断、故障报警、故障报警种类显示及网络通讯功能,便于操作和维修人员检查。
3、 集中控制、集中监测计量在10KV配电一次系统中的应用举例
在一个10KV配电一次系统中,有两台1000KVA变压器并联运行。图1为该配电一次系统的原理图。
图1 10KV配电一次系统原理图
3.1 PLC在集中控制中的地位
在配电一次系统中继电器系统主要集中在总受柜和变压器配出柜内,应用PLC系统来代替继电器系统,可以减少柜与柜之间的硬连线,省去很多继电器,简化工艺,降低系统制作成本,提高配电系统的性,性和节能性。PLC系统框图如图2所示。
图2 PLC系统框图
PLC是整个系统的神经,所有控制,保护,工作状态指示都通过PLC内部的虚拟继电器通过软连线配合外部给定开关量和信号来完成。控制电压在电压以下,可以提高工作的性,远离高压室进行操作,可以避免工作人员的误操作,一站式控制,可以提高工作效率,减少工作人员的劳动强度。用两条现场总线就可以实现整个系统的信号传输,通过PLC的工作状态和报警指示,便于工作和维修人员的故障排除。另外,与继电器相比,PLC的免维护性高,工作寿命长。
3.2 PLC的I/O分配
10KV配电一次系统中,除了上电断电控制外,还有对变压器的过流,欠压和瓦斯保护。我们以欧姆龙CAMP2AH40点的PLC为例进行I/O分配,如表1所示。上断电控制是开关量,选用控制按钮即可,过流,欠压和瓦斯保护涉及自动检测技术,选用智能传感器来实现,可以提高保护的性。
1#过流检测11.001#重瓦斯报警指示0.091#欠压检测11.012#过流报警指示0.101#轻瓦斯检测11.022#欠压报警指示0.111#重瓦斯检测11.032#轻瓦斯报警指示1.002#过流检测11.042#重瓦斯报警指示1.012#欠压检测11.05事故音响1.022#轻瓦斯检测11.06备用1.032#重瓦斯检测11.07备用1.04备用1.05备用1.06备用1.07备用1.08备用1.09备用1.10备用1.11备用
表1 PLCI/O分配表
3.3 10KV配电一次系统集中控制、集中监测计量的设计
配电系统是供电网的神经。配电系统的正常工作和我们的生活及工作秩序密不可分,这就要求它有高的性;配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要;配电系统操作和维护对工作人员的系数要求高、劳动强度低和设备的是用户所希望的。综合以上几点,我们对10KV配电一次系统作了如下改进,应用PLC对系统的总受柜、配出柜实现集中控制,应用数字仪表对系统进行集中监测计量。改进后的10KV配电一次系统框图如图3所示。
图3 10KV配电一次系统框图
改进后,以综合柜为工作平台,在值班室,工作人员可以对高压室运行状态进行控制,既方便又;工作人员可以随时对监测仪表和计量仪表以及工作或报警状态进行记录,巡查,既方便又及时明了,还可以减少劳动强度。
总之,采用微型计算机PLC实现继电保护和控制系统的操作,大大提高系统的自动化水平和性,同时加便于系统的集中控制和监测,方便了系统的信息化管理,大大降,提高了工作的效率,具有一定的推广意义。
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