西门子6ES7223-1HF22-0XA8性能参数

西门子6ES7223-1HF22-0XA8性能参数

1 引言
纺丝机纺出的涤纶原丝需经过牵伸定型后,才具有一定的纤度、强度、伸度和其它的物理性能。VC443A牵伸加捻机用于涤纶复丝生产过程中牵伸加捻工序。牵伸丝为低捻复丝，可直接或经加弹工序后供绸厂使用。它的电气部分由电源控制系统、程序控制系统、锭子交流变频调速系统、热盘控制系统、热板控制系统组成。随着机电一体化技术的发展，对系统的可靠性要求愈来愈高，因PLC具有控制可靠、体积小、功能强、速度快,组态灵活和可扩展性的特点而得到了广泛的应用，成为自动化系统中的基本电控装置，故VC443A牵伸加捻机选用PLC可编程控制器，实现了生产的自动控制。
2 PLC选型设计
系统选用了日立公司的产品:E-64HR可编程控制器,作为主控单元，它有64个输进/输出点,其中40个开关量输进点，24个输出点，内置式电擦除EEPROM可以保护用户方便的完成程序和数的修改和存储, PLC根据各输进点所接按钮，接近开关，接触器等电器信号的状态以及编制的软件程序自动控制各电机，电磁阀，指示灯等，完成整个生产的工艺动作程序，钢领板换向及成型自动控制。E-64HR具有多种编程工具:通用编程器PGMJ-R和标准编程器PGNJ等，体积小携带方便，可在现场实地进行程序调整和传送。全部控制程序约276条，可见该系统软硬件资源得到了相当充分的利用。
3 VC443A牵伸加捻机工艺
3.1 输进信号
VC443A牵伸加捻机控制系统的输进信号:主令按钮、限位开关、接近开关、钮子开关、拨盘开关的投进信号，全部为直流输进，共有40点。
3.2 输出信号
控制的负载主要分成三类:一7台交流电机:牵伸双速电机M1、油泵电机M2、靠模升电机M3、靠模降电机M4、移丝电机M5、锭子电机M6、风机M7;二是用于控制钢领板升降及侧压辊压差的电磁阀;三是信号灯;四是计数器，共有24点，全部为继电器接点输出信号。
3.3 开车主要控制过程
（１） 按“油泵开”按钮SB7，使接触器KM5吸合， 油泵开指示灯亮, 油泵电机M2运转。（程序器的输出50对应的LED发光）。
（２） 按“低速开”按钮SB9。
●辅助接触器KA1吸合，锭子低速运转。（程序器的输出51对应的LED发光）
●程序器控制下，使计数器复零，进进预备工作状态，内部定时器T01 T02接通，使钢领板强迫进进废丝盘位置，待TO0延时到断开快速阀YV3，钢领板在程序器控制下微动。（程序器的输出76、65对应的LED发光，延时到熄灭，66、67对应LED交替发光）
●定时器TO1延时到，使接触器KM3吸合，牵伸双速电机M1带动牵伸罗拉和上下牵丝盘低速运转，低速指示灯亮，进进挂丝阶段。（程序器的输出52对应的LED发光）
（３） 按“高速开”按钮SB11。
●辅助接触器KA2吸合，使锭子高速运转。（程序器的输出53对应的LED发光）
●程序器控制使电磁阀YV4断电，侧压辊加压。（程序器输出64对应LED发光）
●定时器T02接通，延时到后接触器KM4得电，牵伸双速电机M1切换为高速运转，高速指示灯亮，继电器KA3吸合，移丝电机M5运转。（程序器输出54对应的LED发光。55对应的LED发光）
●定时器T03延时到后，钢领板强迫上升，靠模上撞块使底部打结开关SA2接通，定时器T04得电，使上升阀失电，实现底部打结，T04延时到上升阀YV1/1再次得电，强迫钢领板快速上升，进进正常牵捻区，待T05延时到后切断快速阀YV3，钢领板在程序器控制下，以正常速度运动，同时接通继电器KA4，靠模升电机M3运转，带动靠模缓慢上升，计数器开计（程序器56对应的LED发光。65对应的LED在接通快速阀时发光，74对应的LED发光，有计长信号时发光指示）。
至此开车过程结束，机器进进正常纺丝。
4 结束语
采用PLC可编程控制器控制的VC443A牵伸加捻机，在进行梯形图设计时充分利用PLC的软元件（如计时器、辅助继电器，定时器等）公道设计PLC输进、输出元件的状态监测程序，可屏蔽输进元件的误信号，防止输出元件的误动作，其工作性能稳定且各输进/输出点简单明了,充分发挥PLC高可靠性、高抗干扰的特点，寿命长，维修量少，查找外

可编程控制器(PLC)在内圆切割机中的应用

微控内圆切割机是我公司半导体行业的主要产品，每年的销售量大约为50~60台，而且每年销售量呈递增趋势，但以前我厂制造的内圆切割机主要采用单片机进行控制，由于线路板为手工焊制，出错率相当大，维修率也非常高，客户反映设备问题很多，为此我们对机器的电器部分进行了改造。采用PLC控制，文本显示器进行参数的设定和显示。通过生产销售，用户反映很好，提高了设备的可靠性。

PLC的结构设计

PLC全称为可编程序控制器，其运行可靠，故障率低。已成为主要的工业控制产品，其功能强大，内部有定时器、计数器等辅助寄存器。其可通过外部信号的给定，来触发输出端的继电器等信号。来完成对整机的控制。PLC主要有继电器型和晶体管型两种。

内圆切割机，采用的是三菱FX1s-30MT-001晶体管型PLC，这种PLC为16点输入，14点输出，晶体管型，其供电电压为交流220V，其内部自带直流24V电源，可供输入部分感应开关用，为其供电。输出的Y0口设定为固定的步进电机脉冲输出口，Y1口设定为固定的步进电机方向输出口。将此两信号输入到步进电机驱动器，控制步进电机的进给。同时配有RS232口，可同文本显示器进行数据交换。并通过文本显示器设定和显示PLC内的数据参数。

内圆切割机，从控制方面主要采集的信号和主要控制的输入点包括：1.手动/自动方式选择，手动方式主要为切割过程前对所用，内圆切割工艺中，手动对方式是必须的;自动方式主要为对过程完成后，进行自动切割过程。到达设定片数后，机器自动停车。2.运行/停止主要是对自动切割过程发出信号和停止信号。3.主轴/冷却主要是为了开启主轴电机和冷却电机。4.点动向左、向右、向前、向后主要是手动对过程中调整机器用，这些按钮只在手动方式下才起作用。5.前限位、后限位、左限位、右限位，电机退回位主要是开关信号，提供极限位置保护。6.回位是对报警信号的确认。主要控制的输出点包括：1.步进脉冲、步进方向、脱机信号等。2.主轴电机、冷却电机、主轴制动。3.控制进快退横向电机左右行走继电器。4.报、按钮指示灯等信号。

上述为控制PLC的输入输出各点，由此我们画出的硬件控制线路：

PLC程序对内圆切割机的控制设计

对切割过程中片数统计的控制程序

内圆切割机的切割工艺中要求，第一切割不能统计到切割片数中，因此要避开，其切割片数到设定的数值后，报警机器停车。其程序控制如下：

LPDm9//*自动运行开启后*//ANDX013//*自动运行在右限位*//

OUTm10//*设第一标志*//OUTm10//*设第一标志*//

DMOVD520D522//*传送未切片数值*//LDm10//*取第一开始切标志*//

LDm10//*取第一开始切标志*//ANDX013//*右限位到后*//

LDm11//*设切过一标志，开始准备计数*//

ANDPX013//*右限位上升沿时*//

DSUBD522K1D522//*剩余未切片数减1计数*//

对切割过程中走设置片厚的控制程序

内圆切割机的切割工艺中要求，片厚的要求很高，平行度、一致度要求很高，为后道工序研磨工艺做准备，这就要求走片厚时精确度很高，采用三相反应式步进电机，其，运行平稳。采用细分数，电机的低频震荡。提高了电机的输出转矩，同时提高了电机的分辨率。

其步进距离计算过程如下：设置片厚为D516(PLC数字单元)单位为mm，三相步进电机的步距角为0.75°/1.5°，设定细分数为10，其细分后步距角为0.75°÷10=0.075°，则步进电机一转所需要的脉冲数为360°÷0.075°=4800脉冲，进给采用步进电机带滚珠丝杠传动。步进电机转一圈，丝杠对应转一圈，丝杠螺距为4mm，那么1mm对应的步进电机脉冲数为4800÷4=1200，片厚D518为两位带小数值，所以D516对用步进电机的脉冲数为D516*K12。即为控制步进电机输出所需脉冲数。

其步进速度计算过程如下：设置速度为D520(PLC数字单元)单位为mm/min，D520÷K60换算为单位mm/s送入D522。步进电机1mm对应的脉冲数为1200，对应D520速度下一秒钟对应的脉冲数为D522*K1200。那么脉冲周期T=1/d522*K1200。则脉冲频率F=1/T=D522*K1200。即为控制步进电机的输出频率。

以上两个计算过程控制程序如下：

DMOVD516D518//*传送片厚设定值*//

DMULD518K12D518//*将片厚值转换成所需脉冲数*//

DDIVD520K60D522//*传送速度设定值*//

DMULD522K1200D522//*将速度值转换成所需脉冲频率*//

PLSRD522D518K100Y000//*按*速度走片厚设定值，脉冲频率为D522KHz，脉冲数为D518，加减速时间为100ms，输出口为Y000*//注意脉冲频率值不能超过100KHZ。

对机器点动时前后行走时的控制程序

点动过程是内圆切割机切割工艺中的必需过程，其通过频率的设定，可改变纵向丝杠的行走速度提率。通过点动操作调整好前后的相行程，并调整好左右切割过程中切割透的行程。

LDm8//*在手动方式下*//

DMOVK0D0//*设定脉冲数0，即步进电机输出脉冲数不受控制，无穷大*//

DMOVD530D532//*手动时的脉冲频率*//

PLSRD532D0K100Y000//*手动时走动，频率为D532值，脉冲数为0，即对脉冲数没有限制。加减速时间为100ms，输出口为Y000*//

文本显示器的结构设计

文本显示器选取台达公司的TP04G-AS2系列产品，该产品为*多四行文本显示，带操作键，且为LCD显示，使用寿命长，而且。其通过专用的RS232数据线同PLC进行。该文本显示器主要显示内圆切片机切割过程中参数主要表现在以下几个方面：

切割片厚值的设定、切割片数值的设定、切割速度值的设定、刹车时间值的设定、切割总片数值的显示、剩余未切片数的显示。

这些需要设定、显示的参数通过专门的软件进行设计，软件组织好后，下载到TP04G-AS2中，进入运行模式后将PLC和文本显示器通过专用的数据线连接后即可进行运行状态。可以进行参数设定和显示。