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羅克韋爾自動化
——PowerFlex 變頻器收放卷在漿紗機中的應用

    漿紗過程是織造準備中的一個關鍵工序，紗線上漿的好壞對織造效率和產品質量有十分顯著的影響。鹽城宏華紡機是江蘇鹽城的一家紡織機械專業生產企業，其公司擁有的兩單元漿紗機、七單元漿紗機等在國內享有較高的知名度和市場占有率，為了提高產品品質，獲得更高的品牌知名度，開拓高端市場和挖掘新用戶，擠進如貝寧格、祖克、津田駒、西點等國際一流漿紗機前列，宏華紡機采用了羅克韋爾自動化的PowerFlex 700 等相關產品來實現以上目的。

挑戰

    為了實現以上目的，宏華紡機對電控部分提出了以下要求：

    1  要求動態特性好，電機同步控制精度達0.1％以上

    2  紗線上漿后伸長率<1cm/m

    3  生產速度可達80-100m/min

    4  爬行速度<0.5m/min

    5  嚴格控制運行過程的經紗伸長率和回潮率

    6  運行中各區經紗張力保持基本恒定，計長準確

    7  機器在處理問題時必須為0 轉速、恒扭矩輸出來保持經紗張力不變

解決方案

    在配置方案上，羅克韋爾建議客戶采用MicroLogix1500LRP+1769-SM1，通過DPI 端口以通信方式控制牽引電機和收卷電機的PowerFlex 700 VC 變頻器，由MicroLogix1500LRP 處理車頭收卷系統、經紗退繞張力自控系統、漿液溫度、烘燥溫度自控系統、壓漿力線性加壓自控系統、漿液液位自控系統、回潮率自控系統、伸長率預置、在線檢測及自控系統等。選用PanelView Plus 1000 觸摸屏，在線檢測和適時監控生產工藝參數，管理生產中的各種配方菜單，以滿足不同用戶、不同織物品種的不同上漿工藝要求。

成果

    以上方案已成功地應用在兩單元的漿紗機上，經過客戶幾個月的穩定運行，反饋非常良好。變頻器的力矩控制性能完全滿足收卷軸和牽引輥的動態控制要求，電機在加減速時幾乎同步響應。羅克韋爾自動化的收放卷控制方式在此漿紗機上與ABB 相比具有非常明顯的優勢，穩態線速度控制精度高，達到±1rpm，加減速過程張力控制誤差為 1%左右，系統編程和調試時間大致只有以前的1/3 左右。

    本系統的自動化程度高、響應速度快、可控性高、系統穩定。車頭右置觸摸屏使各工藝參數實時顯示及調整，存儲用戶需要各種工藝參數，故障報警信息全面，是羅克韋爾自動化集成系統在紡織機械領域的又一重大突破。

施耐德
——Twido PLC在氣流紡紗機中的應用

    紡紗是將紡織纖維紡制成紗或線的過程。紡紗的實質是使纖維由雜亂無章狀態轉變成順序縱向排列并加上捻度，使之具有一定強力的過程。

    氣流轉杯紡紗作為新型的紡紗工藝，它先將熟條開松成單纖維，再由氣流輸送到轉杯內進行凝聚合加捻成紗，紗繞在紡紗器外的紗筒上，實現了加捻和卷繞機構的分開。直接軸承技術提供特別長的潤滑周期和服務周期，從而取得最好的經濟效益。機器上每個紡紗器上的JSI自動集體生頭系統，保證最高生產率、快速轉換和減少擋車工的工作量。

系統描述

    此系統中，主機采用Modicon Micro系列可編程控制器：TSX37 2201。通過PCMCIA RS485通訊擴展卡把所有的機節板連在一條通訊總線上。

    機節控制板部分采用專門為某紡織機械公司開發的Twido系列可編程控制器（氣流紡專用控制器）。型號：TSX08 CD16F80DS。提供了端子方式連接的RS485通訊口。人機界面采用 Magelis 系列操作員對話終端。型號：XBT-G2120 5’7 藍屏觸摸式。變頻器部分采用施耐德ATV58系列的產品。

    1  變頻器控制的卷取電機和喂入電機需要較高的速度和精度要求，因此，采用速度閉環控制；光電編碼器為RS422接口，5VDC；M4、M5變頻器停車時要求快速制動，因此，變頻器需加能耗制動電阻；

    2  主機采用可編程控制器，需要能和機節板控制器進行通訊，主機還和人機界面相連。

    3  機節板控制器需定制。

    4  人機界面為觸摸式，能設置參數及顯示設備的工作狀態。

結論

    這是一個典型的全套采用施耐德電氣控制產品的系統。Twido定制板的成功開發是決定該系統是否能夠成功的關鍵。新的控制系統不僅給客戶帶來了成本的極大優化，并且能更好的根據工藝的要求進行修改設計，進一步提高了客戶在行業中的競爭力，同時也增強了客戶對電氣控制系統本地化的信心。

和利時
——HOLLiAS PLC在經編機上梭節橫移系統中的應用

原理和結構

    經編用一組或幾組平行排列的紗線，于經向喂入機器的所有工作針上，同時成圈而形成針織物，這種方法稱為經編，形成的針織物稱為經編織物。

    經編機主要由編織機構、梳櫛橫移機構、送經機構、牽拉卷取機構和傳動機構組成。經編機控制系統主要包括電子送經系統、電子提花系、梭節橫移系統三個部分構成。

    1 電子送經系統

    電子送經系統主要功能在于控制各種紗線的送經速度及張力的控制，不至于將紗線送斷，造成斷紗而無法進行織花。電子送經系統可以分為單速或雙速的 EBA 和多速的 EBC兩種，采用PLC 、變頻器、三相異步電機、伺服電機、編碼器等組成閉環控制，來實現主軸恒速運轉同時調節經軸轉速，進而實現恒定送經。

    2 電子提花系統

    電子提花系統主要用來花型的提取，再配合梭節的橫移以實現花型的成型。其主要由一個嵌入式系統來實現：提花數據是轉換及提花的動作控制；執行動作由3146-4096個電磁閥來實現。由于電磁的動作響應速度較慢，現在慢慢地被動作響應快的壓電陶瓷所取代。

    3 梭節橫移系統

    經編機的梭節一般有56條或40條,目前最多的是56條。每條梭節由1個900W的伺服來控制。由于控制軸數太多,故采用分散控制。梭節橫移系統是由和利時公司PLC和伺服電機所構成的系統，是本文主要介紹的部分。

系統介紹

    經編機梭節橫移系統由控制部分、驅動部分和監控部分組成，系統結構圖見圖1。

    1     控制部分

    主控制器要進行橫移信號采集與處理，協調各分控制器的同步工作。系統采用和利時公司G5系列PLC，由一個CPU模塊FM215-2BT02、兩個16點開關量輸入模塊FM221-1BH00、三個16點開關量輸出模塊FM222-1BH00和一個16點繼電器輸出模塊FM221-1HF00組成。

    系統分控制器共有28個，每組分控制器控制兩軸梭節伺服。分控制器采用和利時公司G3系列高速運動控制CPU模塊LM3106A，CPU模塊上集成14點輸入和10點晶體管輸出，具有一個RS232串行通訊接口，具有兩路100kHz高速脈沖輸出功能。分控制器通過RS232/RS485轉換器以485通訊方式連接到上位計算機上，進行監控。

    2     驅動部分

    系統共有56條梭節，由和利時公司56套900W的森創交流伺服進行控制，伺服的動作根據織花轉換程序事先轉換好的存儲在分控制器中花型數據進行動作。

    3     監控部分

    上位監控部分由一臺研華觸摸式平板電腦TPC-1261，配以監控軟件來完成；同時電腦上還運行織花花型轉換程序進行花型數據的轉換與下載。

    監控軟件采用和利時公司組態軟件，完成整個系統的運行狀態監控：伺服的運行狀態，PLC、伺服的通訊狀態，花型運行的梭節號等等運行狀態；完成系統的參數設置：機械參數主要是主軸參數，運動參數主要是給PLC定位控制用的（脈沖頻率，濾波時間，加減速時間等等）；另外完成工藝裝針、故障處理、盤頭控制、用戶管理、幫助等功能。

結論

    整套系統采用性價比極高的和利時PLC作為控制器,利用本品伺服定位功能、豐富的內部數據資源、強大通訊功能，使得控制與驅動緊密結合，使系統控制的更好，顯現和利時產品在系統整合上的優勢。