西门子模块6ES7518-4UP00-0AB0详细说明
本文主要介绍台达PLC与交流司服器(ASD)在全伺服经编机上的成功运用,以及台达EHPLC和ASD-A在全伺服经编机控制系统的运用。
关键词:经编机ASDPLC
1引言
传统的纺织工业工艺流程包括纤维、织造、后整理和服装四个部分。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,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中心。
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,每更换一种花型,需要花费较多时间,且每一花型对应一种链块,这样更换花型时间长,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,将成为未来提花织布的主流。
2全伺服经编机系统构架
2.1系统架构(图1)
系统架构
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2.2系统配置
系统配置参见表1
系统配置表
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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,配以监控软件来完成;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CAD软件生成的。系统需要将纺织CAD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,电脑上运行监控软件与织花转换程序。
4监控软件功能设计
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答案。
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
(2)可自由调整设定“夹紧时间”、“退夹时间”、“进芯时间”,满足实际工艺要求,以及防止机械上的动作延时造成的次品;如图6所示。
图6工艺参数管理(2)
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(3)其它界面操控功能设计。可以自由规划各轴点动和回零的速度以及加减速时间; 单节动作的执行MDI的模式下的运行,可以做单个弯曲动作。也可以对机台动作进行前期调试;手动各辅助动作测试以及轴向点动测试;完善的报警系统,在操作不当或机械故障时能在屏幕上作出提示,并停机报警,如图7所示。
图7报警管理画面
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4文件系统管理设计
根据不同用户的实际要求,需要产品多样性,弯管角度参数灵活可变的特点,三维弯管机系统在设计时要求数控系统拥有强大程序档案处理功能。在系统设计中,采用了中达电通数控系统的填充格式的程序设计,该方案可以让单个工件的弯数不受限制(只受程序容量的限制,可以说单个工件可以弯“无数”个弯),不同的工件编写好的程序(输入好的数据)可以保存在不同的程序号中,一共可以保存900个程序,即可以储存900个不同的工件程序。各程序号之间可以来回拷贝如图8所示
图8程序号拷贝
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操作者看到的程序是非常简单的程序。干涉处理和程序运算都是操作者看不到的也是无法修改的。整个程序的架构分主程序,前置程序,后置程序以及子程序等,各子程序可以用来处理不同的送料以及弯管方式,调用也非常方便。
因为主动送料方式下要求弯曲动作的需要送料轴做比较**的追随,这也是此数控系统调试的关键,不同的材料和不同的管径的工件其追随系数都不一样,该系数也是各机械厂家的经验,是非常珍贵的测试资料。公共参数如图4所示。
图4公共参数
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3.3操控界面
(1)人性化的界面设计。操作者程序编写的接口,非常人性化和简单化,只需要输入对应各弯的送料量、旋转角度、弯曲角度、和补偿量、加工速度(各弯可以有不同的补偿量和加工速度)即可。下图中每一行的数据输入代表一个弯的动作,如果需要将一个弯的动作拆分,只需要输入对应的动作值就可以。例如,你只需要送料不需要弯曲和旋转,你就可以输入对应的送料量Y而后面的旋转量B和弯曲量C都不需要输入,其它动作同理。此编程窗口会随着使用者输入的程序行数而自动翻页,单个工件的弯数是不受栏位数限制的,如图5所示。
图5工艺参数管理(1)