6ES7221-1EF22-0XA0功能参数

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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，使系统控制的更好。

    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

    （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。

    （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）

    （3）工艺装针

    该功能是实现梭节的初始装针。

    （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。

    （5）盘头控制

    主要用来监控电子送经部份的。

    （6）用户管理

    用来设置相关的操作权限及密码的设定。

    （7）帮助

    对系统的疑问可以在帮助中查找。

    5、结束语

    整套系系统统采用性价比极高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，解决综合问题比较突出的显现中达产品在系统整合上的优势。

  1 引言

    石英晶体元器件主要生产国集中在亚洲，其中中国在产值和技术水平方面占有很大优势。近年来，伴随我国经济快速发展，我国晶体产业也有了较大的发展，日本主要晶体厂商基本将其成熟产品迁到我国生产，使我国成为世界上主要的晶体生产国之一。目前，就数量而言，我国已经成为生产大国，包括外资企业在内，年产量约有几十亿只左右。

    随着中国加入WTO及作为世界工厂地位的确立，晶体产量的提高，晶体切割设备需求也越来越多。以前的晶体切割设备都是从日本进口。进口设备势必成本高，晶体切割设备国产化的需求越来越大。台州某公司生产的石英晶体切割设备的研发成功，为国人提供更多选择机会，可以降低生产成本，提高生产质量。

    2 晶体切割设备工艺描述

    石英晶体切割过程是拉丝加切割两者的复合动作的过程。拉丝动作跟拉丝机或者薄膜收放卷的动作完全一样。工作过程基本上可以划分成放线、拉丝、收线等3部份工艺过程。但是控制精度和稳定性比较高，需选择高端切割丝线（铜丝）。不同精度规则的产品，不同晶振频率，需选择不同规格的拉丝线径。切割过程是切割线材在收放卷运动过程中，放置石英晶体的工作台以很慢的速度（约5毫米每分钟）速度向切割线材方向运动达到切割的目的。工作台的速度要慢，运转平稳，定位精度高。

    3 台达伺服系统应用设计

    3.1方案设计

    切割设备的收放卷部分是整个系统*难控制的部分；也是决定设备生产效率的部分。为了调高生产效率和调高产品的品质。选择机械特性非常好的台达伺服系统收放卷来实现同步控制与恒张力控制。系统中的触摸屏用于人机交互操作（设置参数/状态状态等）；PLC主要作为伺服定长控制和恒张力控制；伺服系统用于定长控制；变频器用于排线控制。

    为了提高切割设备的效率，系统要求伺服能频繁启停，且保高速启停以及加减程中要保收放线都很平稳。经调整参数台达B系列伺服系统完全满足要求。

    为保证工作台能以5毫米每分钟的低速平稳运转及调高切割精度，推荐客户配置精密减速机。

    3.2控制系统的组成

    （1）伺服：台达B系列0.4－2KW共5个伺服的变频器：VFD022B43A两个；

    （2）PLC:台达DVP28SV+DVP-01PU；

    （3）HMI:台达DOP-A75BSTD。

    3.3设备调试

    整个系统在启动、加速、减速、停车过程中要求收放线能很快达到平衡。启动时要求主拉具有较高的启动转矩，且速度不能下降。伺服低速百分之三百的过负载能力保了启动时高转矩。为调高工作效率，要求控制系统能快速相应速度变化，对浮动杆的变化响应也要快。伺服加减速时间需要比较短。*好能够收放卷的伺服加减速时间比拉丝加减速时间长一点。为保启动，加速，减速，停止过程中收放卷系统平稳，收卷和放卷系的PID参数中位置和速度增益要调大一点；积分增益设置稍微大点，积分周期也要长点，这样能保速度相应和浮动杠的平衡。另外，在使用时PLC程序比较长，扫描时间比较长，对恒张力的收放卷反应速度影响很大。*好尽量少使用FROM/TO指令和简化PLC程序。

    4 结束语

    用台达的工控系统完成的石英晶体切割设备功能完全能满足客户的要求，晶体切割精度与效率得到提高，达到了预期设计的效果。系统启动、加速、减速、停止的动态过程，浮动杆稳定在平衡位置很小的一个范围内轻微的摆动。

随着市场的需求，纺织生产工艺的改变，转杯纺纱在纺织工艺过程中的应用越来越广泛。纺织企业对转杯纺纱机可靠性，易操作性提出了更高的要求。由于PLC可编程控制器可靠性高、抗干扰能力强、使用方便等优点，所以被广泛的应用于对转杯纺纱机的现场控制。传统的控制方式是采用开环控制，电机的运行频率通过变频器面板手工设置，这种方式存在控制精度差，人机交互性差等一系列问题，这就需要有一套更合理的控制系统来提高机器的运行精度和改善人机交互性。我们以台达 DVP系列PLC为核心改进设计了一套控制系统，实现纺纱控制性能的提高。

1．系统构成

控制系统的构成主要是DVP32ES00R主机，VFD022B43A变频器，VFD037B43A变频器，PWS1711-CTN触摸屏。在控制系统中主要任务是：1、通过调整变频器的频率来提高运行精度，改变纺纱工艺；2、通过人机界面来显示和设置参数。

2．程序的设计

程序设计方针是以控制程序作为主程序，PLC与变频器之间的通讯，换班，工艺计算，产量报表，号数报表，作为子程序。我们把通讯，换班，产量报表，号数报表等子程序做成标准程序模块，这样缩短了程序的开发周期，增强了程序可读性。主程序由速度信号的采集，给棉电机和引纱电机初始频率的计算，全机动作的控制，给棉电机和引纱电机频率的调整等程序组成。其中信号的采集使用PLC中的高速计数器，初始频率的计算是根据细纱号数和捻度，转杯电机的理论值进行计算，动作的控制主要是控制转杯电机、分梳辊电机、引纱电机和喂棉电机的起停顺序。给棉电机和引纱电机的转速采用闭环控制，积分调整的方式，用来满足纺纱工艺的要求。还值得一提的是在新装设备调试初始，需要进行电机转向的调整和机械调整，这就需要电机点动的控制方式，为实现这一功能，我采用通过旋钮选择点动方式，控制人机界面显示点动画面，从而进行点动控制。

系统采用RS-485进行网络通讯，RS-485是一般工业控制所经常采用的网络通讯方式。它具有能够实现多机通讯（RS-485驱动器*多可接 32个从站），通讯距离长，抗干扰能力强等特点。台达DVP32ES00R主机具有RS-485通讯口，而台达VFD变频器也都有RS-485通讯口，并且提供了专用驱动指令。我们以PLC为主机，两个变频器为从机组成RS-485控制网络。每个从站被赋与唯一的本机地址。通讯采用主机轮询，从机应答的通讯方式，主机发出的信息可以被各从机接收，从机只能发出应答信息，从机间不能通信。从机接收到数据后，判断地址是否和本机地址相同，若相同则对数据进行处理后应答，若不同则不予理睬。通过通讯主要是控制给棉电机和引纱电机的起停和工作频率的修改，工作频率初值是PLC根据设定的细纱号数和棉条号数计算得出。在机器运转中，通过速度传感器，PLC进行计算比较，微调工作频率，使机器运转精度提高。其中需要注意的是在使用通讯进行控制变频器的起停一定注意程序的逻辑顺序，不然将会引起动作的混乱而不能达到预期的效果。

大屏幕触摸屏的优点是信息量大，操作简便直观。在本系统中采用PWS1711工业级人机界面，根据需要设计了各种画面，用来输入工艺参数，显示实测参数。

甲、乙、丙、丁班的产量分别计入各班的今天产量，作为当前记录，每天的产量在24点的时候，利用循环语句自动填入历史记录（包括日期）。同时把同一工艺的纱线产量计入号数表，号数作为填入的条件，也就是说只有在号数改变的时候，再重新记录。这项工作省去了产量记录员每天记录的麻烦，它可以记录35 天的产量，其中15天是停电保持的，只有管理员才可以清零