一種主控基于plc的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種噴氣織機(jī)控制系統(tǒng)，特別是一種主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)。提供了一種抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、維修方便、故障率低的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電子控制功能配合電子送經(jīng)、電子卷取、電子大卷裝機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭布和正常布的變換織造。本實(shí)用新型所涉及的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)包括PLC可編程控制器、引緯控制板AIB、信號(hào)調(diào)理模塊和顯示器，其中PLC可編程控制器內(nèi)包括模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出單元和通訊口RS232，所述PLC可編程控制器通過通訊口RS232連接顯示器；所述PLC可編程控制器通過開關(guān)量輸出單元控制卷曲伺服、送經(jīng)伺服、大卷裝伺服的運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利說明】
一種主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種噴氣織機(jī)系統(tǒng)，尤其是一種噴氣簾子布織機(jī)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]噴氣織機(jī)是采用噴射氣流牽引瑋紗穿越梭口的無梭織機(jī)。工作原理是利用空氣作為引瑋介質(zhì)，以噴射出的壓縮氣流對(duì)瑋紗產(chǎn)生摩擦牽引力進(jìn)行牽引，將瑋紗帶過梭口，通過噴氣產(chǎn)生的射流來達(dá)到引瑋的目的。這種引瑋方式能使織機(jī)實(shí)現(xiàn)高速高產(chǎn)。在幾種無梭織機(jī)中，噴氣織機(jī)是車速最高的一種，由于引瑋方式合理，入瑋率較高，運(yùn)轉(zhuǎn)操作簡(jiǎn)便安全，具有品種適應(yīng)性較廣，機(jī)物料消耗少，效率高，車速高、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，已成為最具發(fā)展前途的新型布機(jī)之一。由于噴氣織機(jī)采用氣流瑋方式，最大的缺點(diǎn)是能量消耗較高。
[0003]當(dāng)今兩大主流控制器是PLC和單片機(jī)。對(duì)于大型的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、生產(chǎn)制造容易、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力較差，電子元件的質(zhì)量無法保證，生產(chǎn)廠家和使用廠家維護(hù)費(fèi)用較高，而且要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行的缺點(diǎn)。PLC性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，采用PLC方案是明智的，成功率高，可靠性好，但成本較高。PLC是工業(yè)領(lǐng)域里的單片集成系統(tǒng)，可靠、穩(wěn)定、安全。再者考慮到PLC編程簡(jiǎn)單，邏輯性很強(qiáng)，使得功能易于實(shí)現(xiàn)。而且它的許多功能是依靠軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，這樣可減少外圍硬件的使用，從而減少了故障發(fā)生的幾率，通常PLC都具有5?1萬小時(shí)的運(yùn)行壽命。
[0004]然而，由于織機(jī)車間群機(jī)干擾大、電源波動(dòng)大、連續(xù)24小時(shí)不間斷工作、高溫高濕、多毛羽多粉塵，現(xiàn)有的噴氣簾子布織機(jī)的電氣控制系統(tǒng)并不能提供滿意的抗干擾能力和穩(wěn)定性，故障率相對(duì)較高，維修也不方便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]由于織機(jī)車間群機(jī)干擾大、電源波動(dòng)大、連續(xù)24小時(shí)不間斷工作、高溫高濕、多毛羽多粉塵，要求電氣控制系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、維修方便、故障率低。本實(shí)用新型在現(xiàn)今噴氣簾子布織機(jī)電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用了先進(jìn)的電子技術(shù)，利用織機(jī)上安裝的各種檢測(cè)裝置，對(duì)全機(jī)的運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)品質(zhì)量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制，使得噴氣簾子布織機(jī)的生產(chǎn)效率大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障，品種適應(yīng)性大大增加。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題:提供一種抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、維修方便、故障率低的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭布和正常布的變換織造。
[0006]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器、引瑋控制板AIB、信號(hào)調(diào)理模塊和顯示器，其中PLC可編程控制器內(nèi)包括模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出單元和通訊口 RS232，所述PLC可編程控制器通過通訊口RS232連接顯示器;所述PLC可編程控制器通過開關(guān)量輸出單元控制卷曲伺服、送經(jīng)伺服、大卷裝伺服的運(yùn)轉(zhuǎn);其特征在于所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)還包括MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器，開關(guān)量輸出單元的控制信號(hào)通過MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器控制主馬達(dá)接觸器、制動(dòng)器高低壓、四色報(bào)警燈、潤(rùn)滑油栗和平棕電機(jī);所述的PLC可編程控制器通過兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收大卷張力傳感器和經(jīng)紗張力傳感器的數(shù)據(jù);按鈕開關(guān)、斷經(jīng)檢測(cè)裝置、絞邊檢測(cè)裝置、廢邊檢測(cè)裝置、馬達(dá)過熱保護(hù)、制動(dòng)器過熱保護(hù)、防打手安全開關(guān)、瑋紗信號(hào)和油壓檢測(cè)開關(guān)通過開關(guān)量輸入單元將信號(hào)傳輸至PLC可編程控制器處理，其中瑋紗信號(hào)是經(jīng)過探瑋板處理后的來自Hl探瑋器和H2探瑋器的信號(hào)；引瑋控制板AIB接收開關(guān)量輸出單元的信號(hào)，通過通訊口RS232C與PLC可編程控制器通信，并控制擋紗針、主噴電磁閥、剪切噴電磁閥、助力噴電磁閥、輔噴電磁閥、牽伸噴電磁閥、軸編碼器、頻閃儀、折入邊電磁閥和瑋紗剪刀板，其中軸編碼器在接收到引瑋控制板AIB的控制信號(hào)后將編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器;儲(chǔ)瑋器通過RS485連接至顯示器;模擬量輸出單元與開關(guān)量輸出單元共同控制變頻器調(diào)節(jié)主馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
[0008]所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的PLC可編程控制器采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其內(nèi)置的4軸脈沖定位功能，集中實(shí)現(xiàn)控制伺服送經(jīng)、伺服大卷裝、伺服卷取的伺服驅(qū)動(dòng)器，采用電子送經(jīng)、電子卷取、電子大卷裝機(jī)構(gòu)。
[0009]所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的軸編碼器為增量式編碼器，編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器，增量式編碼器進(jìn)PLC可編程控制器內(nèi)藏了高速計(jì)數(shù)。
[0010]所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述與RS232C通訊口連接的顯示器為觸摸屏，觸摸屏采用EtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
[0011]所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，在引瑋參數(shù)發(fā)生改變后，所述的引瑋控制板AIB將引瑋參數(shù)發(fā)送給閥門控制板，在快車引瑋時(shí)，閥門控制板根據(jù)編碼器角度直接控制電磁閥的高低壓驅(qū)動(dòng)。
[0012]所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的瑋紗剪刀的控制采用以ARM為核心的剪刀控制器與引瑋板通過CAN通訊，瑋紗剪刀的控制采用STM32F為控制核心A3986為驅(qū)動(dòng)芯片，外置MOS管IRF246P驅(qū)動(dòng)大功率的步進(jìn)電機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0014]1、采用EtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好；
[0015]2、通過PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)電子控制功能配合電子送經(jīng)、電子卷取、電子大卷裝機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭布和正常布的變換織造；
[0016]3、我公司開發(fā)的以ARM為核心的剪刀控制器與引瑋板通過CAN通訊，采用ST半導(dǎo)體最新的STM32F為控制核心A3986為驅(qū)動(dòng)芯片，外置MOS管IRF246P可驅(qū)動(dòng)大功率的步進(jìn)電機(jī)，完成了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速計(jì)數(shù)、中斷、高速脈沖輸出、等復(fù)雜功能，解決了剪刀剪切精度和時(shí)序的控制要求；
[0017]4、采用PLC連接多組獨(dú)立的監(jiān)控傳感器的模式，加上主控采用了OMRON公司的CP1H-XA40DT-D型PLC，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速計(jì)數(shù)、中斷、高速脈沖輸出、掉電檢測(cè)等復(fù)雜功能，再結(jié)合穩(wěn)定的AIB高速閥門控制板和剪刀控制器，使得本實(shí)用新型具有工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)集成度高、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。故障出現(xiàn)時(shí)易于排查、更換，使得控制系統(tǒng)維修方便、故障率低，整體性價(jià)比很高。徹底改變了原來噴氣織機(jī)電控系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)雜、難學(xué)難修的缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0020]實(shí)施例:
[0021]本實(shí)用新型公開了一種主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器、信號(hào)調(diào)理模塊、顯示器和引瑋控制板AIB。所述PLC可編程控制器包括模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出單元和通訊口 RS232。
[0022]由于主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn):
[0023]1、伺服卷取功能；
[0024]2、伺服送經(jīng)功能；
[0025]3、伺服大卷裝功能；
[0026]4、電子瑋紗剪刀控制功能:雙側(cè)步進(jìn)瑋紗剪刀；
[0027]5、安全保護(hù)光幕和安全保護(hù)開關(guān)等安全系統(tǒng)；
[0028]6、主機(jī)變速控制；
[0029]7、織機(jī)動(dòng)作控制；
[0030]8、引瑋控制:最多有4個(gè)主噴、4個(gè)剪切噴、4個(gè)輔助主噴嘴、4個(gè)擋紗針、20個(gè)輔噴、2個(gè)牽伸噴、撐幅電磁閥、氣動(dòng)折入邊電磁閥的高低壓控制。
[0031]因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)還包括MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器，開關(guān)量輸出單元的控制信號(hào)通過MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器控制主馬達(dá)接觸器、制動(dòng)器高低壓、四色報(bào)警燈、潤(rùn)滑油栗和平棕電機(jī);所述的PLC可編程控制器通過兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收大卷張力傳感器和經(jīng)紗張力傳感器的數(shù)據(jù);按鈕開關(guān)、斷經(jīng)檢測(cè)裝置、絞邊檢測(cè)裝置、廢邊檢測(cè)裝置、馬達(dá)過熱保護(hù)、制動(dòng)器過熱保護(hù)、防打手安全開關(guān)、瑋紗信號(hào)和油壓檢測(cè)開關(guān)通過開關(guān)量輸入單元將信號(hào)傳輸至PLC可編程控制器處理，其中瑋紗信號(hào)是經(jīng)過探瑋板處理后的來自Hl探瑋器和H2探瑋器的信號(hào)；引瑋控制板AIB接收開關(guān)量輸出單元的信號(hào)，通過通訊口RS232C與PLC可編程控制器通信，并控制擋紗針、主噴電磁閥、剪切噴電磁閥、助力噴電磁閥、輔噴電磁閥、牽伸噴電磁閥、軸編碼器、頻閃儀、折入邊電磁閥和瑋紗剪刀板，其中軸編碼器在接收到引瑋控制板AIB的控制信號(hào)后將編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器;儲(chǔ)瑋器通過RS485連接至顯示器;模擬量輸出單元與開關(guān)量輸出單元共同控制變頻器調(diào)節(jié)主馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
[0032]其中PLC可編程控制器采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其內(nèi)置的4軸脈沖定位功能，集中實(shí)現(xiàn)控制伺服送經(jīng)、伺服大卷裝、伺服卷取的伺服驅(qū)動(dòng)器，采用電子送經(jīng)、電子卷取、電子大卷裝機(jī)構(gòu)，具有先進(jìn)的電子控制功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭布和正常布的變換織造。
[0033]軸編碼器為增量式編碼器，編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器，增量式編碼器進(jìn)PLC可編程控制器內(nèi)藏了高速計(jì)數(shù)。
[0034]所述與RS232C通訊口連接的顯示器為觸摸屏，觸摸屏采用EtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
[0035]由于電磁閥控制只是速度要求高，但功能簡(jiǎn)單，控制規(guī)模小，制作工藝要求不高，所以電磁閥的控制我們采用STM32芯片為核心的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的噴氣專用AIB高速閥門控制板，該控制板和PLC用RS232C通訊，在引瑋參數(shù)發(fā)生改變后，PLC將數(shù)據(jù)發(fā)送給閥門控制板，在快車引瑋時(shí)，閥門板根據(jù)編碼器角度直接控制電磁閥的高低壓驅(qū)動(dòng)，通過我們的測(cè)試，閥板的執(zhí)行時(shí)間為10uS，當(dāng)車速為1500轉(zhuǎn)/分時(shí)，閥板的控制輸出誤差為I°。完全滿足高速噴氣織機(jī)電氣控制系統(tǒng)的要求。
[0036]雙側(cè)瑋紗剪刀的控制:采用我公司開發(fā)的以ARM為核心的剪刀控制器與引瑋板通過CAN通訊，它采用ST半導(dǎo)體最新的STM32F為控制核心A3986為驅(qū)動(dòng)芯片，外置MOS管IRF246P可驅(qū)動(dòng)大功率的步進(jìn)電機(jī)，完成了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速計(jì)數(shù)、中斷、高速脈沖輸出、等復(fù)雜功能，解決了剪刀剪切精度和時(shí)序的控制要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC可編程控制器、引瑋控制板AIB、信號(hào)調(diào)理模塊和顯示器，其中PLC可編程控制器內(nèi)包括模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出單元和通訊口 RS232，所述PLC可編程控制器通過通訊口RS232連接顯示器;所述PLC可編程控制器通過開關(guān)量輸出單元控制卷曲伺服、送經(jīng)伺服、大卷裝伺服的運(yùn)轉(zhuǎn);其特征在于所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)還包括MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器，開關(guān)量輸出單元的控制信號(hào)通過MCB驅(qū)動(dòng)功率放大器控制主馬達(dá)接觸器、制動(dòng)器高低壓、四色報(bào)警燈、潤(rùn)滑油栗和平棕電機(jī);所述的PLC可編程控制器通過兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)調(diào)理模塊分別接收大卷張力傳感器和經(jīng)紗張力傳感器的數(shù)據(jù);按鈕開關(guān)、斷經(jīng)檢測(cè)裝置、絞邊檢測(cè)裝置、廢邊檢測(cè)裝置、馬達(dá)過熱保護(hù)、制動(dòng)器過熱保護(hù)、防打手安全開關(guān)、瑋紗信號(hào)和油壓檢測(cè)開關(guān)通過開關(guān)量輸入單元將信號(hào)傳輸至PLC可編程控制器處理，其中瑋紗信號(hào)是經(jīng)過探瑋板處理后的來自Hl探瑋器和H2探瑋器的信號(hào)；引瑋控制板AIB接收開關(guān)量輸出單元的信號(hào)，通過通訊口RS232C與PLC可編程控制器通信，并控制擋紗針、主噴電磁閥、剪切噴電磁閥、助力噴電磁閥、輔噴電磁閥、牽伸噴電磁閥、軸編碼器、頻閃儀、折入邊電磁閥和瑋紗剪刀板，其中軸編碼器在接收到引瑋控制板AIB的控制信號(hào)后將編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器;儲(chǔ)瑋器通過RS485連接至顯示器;模擬量輸出單元與開關(guān)量輸出單元共同控制變頻器調(diào)節(jié)主馬達(dá)轉(zhuǎn)速。2.如權(quán)利要求1所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC可編程控制器采用歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其內(nèi)置的4軸脈沖定位功能，集中實(shí)現(xiàn)控制伺服送經(jīng)、伺服大卷裝、伺服卷取的伺服驅(qū)動(dòng)器，采用電子送經(jīng)、電子卷取、電子大卷裝機(jī)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的軸編碼器為增量式編碼器，編碼信息通過開關(guān)量輸入單元送入PLC可編程控制器，增量式編碼器進(jìn)PLC可編程控制器內(nèi)藏了高速計(jì)數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述與RS232C通訊口連接的顯示器為觸摸屏，觸摸屏采用EtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。5.如權(quán)利要求1所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于在引瑋參數(shù)發(fā)生改變后，所述的引瑋控制板AIB將引瑋參數(shù)發(fā)送給閥門控制板，在快車引瑋時(shí)，閥門控制板根據(jù)編碼器角度直接控制電磁閥的高低壓驅(qū)動(dòng)。6.如權(quán)利要求1所述的主控基于PLC的噴氣簾子布織機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的瑋紗剪刀的控制采用以ARM為核心的剪刀控制器與引瑋板通過CAN通訊，瑋紗剪刀的控制采用STM32F為控制核心A3986為驅(qū)動(dòng)芯片，外置MOS管IRF246P驅(qū)動(dòng)大功率的步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK205620779SQ201620348421
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】朱昇民, 陳信立, 宋燕
【申請(qǐng)人】南京百納自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司