6ES7214-2BD23-0XB8详细解读
1. 概述
紧密纺细纱机由于增加了一道紧密纺工艺,与以往的传统细沙机相比,所纺纱线的质量更高,得到了市场认可。本系统采用了施耐德的全套解决方案,实现了纺纱过程自动开车,纲领板的自动升降,中途落纱,自动落纱,定长落纱,限位落纱,中途停车后自动跟踪开车,并且可对纺纱工艺参数进行设定和显示,锭子速度曲线控制,班产量累计,还可对所有传感器的故障检测并报警,在纱线成型部分,采用了施耐德TWINLINE 伺服的电子凸轮,电子齿轮等功能,达到了的成型效果,大大降低了使用者的劳动强度,提高了整机的产量和质量。
2. 系统描述
本系统采用施耐德全套解决方案,主要由可编程控制器部分,传动部分,锭子速度曲线控制部分,伺服凸轮成型部分,触摸屏参数设置显示部分及其故障报警部分组成。
(1) 可编程控制器部分
可编程控制器选用施耐德Twido PLC ,型号为TWDLCAA40DRF,该模块功能强大,有24DI/16DO,其中有两路晶体管输出,14路继电器输出,可扩展7个扩展模块,加上扩展模块后,离散量IO可扩展至264个点;带双字和浮点运算,还具有三角函数,数据排序等复杂数据处理功能;集成2路20kHZ和4路5KHZ高速计数器,可进行速度检测和长度检测;通过扩展CANOPEN主模块 后,可进行CANOPEN高速通信 ;一个型号TWDLCAE40DRF ,本身集成RJ45以太网接口,可使系统接入以太网,进行编程,调试,远程维护等功能。
Twido PLC TWDLCAA40DRF在本系统中处于核心控制地位,主要用来进行锭子
速度曲线控制,班产量累计,纱线埝度,牵伸倍数及其细纱号数等计算,采集传感器信号并对所有传感器进行故障检测并报警,与伺服及触摸屏通信并监测Modbus网络等功能。
(2)传动部分
使用施耐德变频器ATV58,进行锭子转速的给定。速度是通过模拟量进行给定
(3)锭子速度曲线控制
在本系统中,采用十段速控制,以保证较高的纱线质量,以下为十段速曲线图
(4) 伺服凸轮成型部分
本系统采用施耐德TWINLINE 伺服,使用电子凸轮功能实现纱线成型,成型效果比较理想。在本系统中,通过在触摸屏上设置工艺参数,Twido PLC通过Modbus通信把参数传至伺服,伺服自动选择曲线。Twido PLC 会实时监测Modbus 网络,一旦通信中断,进行报警并停机。
以下为纲领板运动轨迹
(5) 触摸屏
触摸屏采用施耐德XBTG2110,主要用来进行参数设置和显示,故障报警等等功能
3. 结束语
本系统具有以下优点:
(1) 通过Modbus串行通信控制伺服控制器,有效降低成本。
(2) Twido PLC支持Modbus TCP/IP 及CANopen等通信,为以后系统更新留下接口。
(3) 完善的故障检测功能,保证设备运行可靠。
1. 概述
短纤倍捻机作为一种加捻设备,实现一转两捻,效率比传统捻线机成倍提高,卷装容量增大,加捻质量大幅度提高,主要具有以下特点:高品质锭子在高速运转下的持久稳定性;二级传动机构,使受力更合理,加捻范围更广;油浴式齿轮箱,特殊的导纱曲线,使卷绕成形良好;卷绕张力可以在超喂罗拉上任意调节,也适用于染色用松驰柔软的卷绕。本文着重介绍施耐德Twido PLC在短纤倍捻机控制系统中的应用。
2.工艺
短纤倍捻机主要分为卷绕,恒动和锭子三个部分,如下图
捻度计算公式:
捻度=2*V锭子角速度/V纱线线速度
通过保证锭子角速度和纱线线速度的恒定来保证捻度的恒定。主要控制对象为卷绕和恒动部分。
3.系统
(1)系统配置
本系统采用施耐德全套解决方案,主要由以下几个部分构成:PLC本体 TWDLMDA20DRT+模拟量输出模块TWDAMO1HT+变频器ATV31+四行文本屏TSX08H04M。
a) 可编程序逻辑控制器(PLC)
型号:TWDLMDA 20DRT;CPU模块,DC24V供电,12点DC输入,2点晶体管输出,6点继电器输出,自带2路高速计数(20K Hz),大可扩展7个扩展模块,并支持双字和浮点运算。本模块在系统中担任重要的控制角色,用于控制各种动作,PID运算和参数计算等等。
b) 模拟量输出模块
型号:TWD AMO 1HT;模拟量输出模块 ,1路/模块,12位精度。用于变频器频率
给定。
c) 人机界面
型号:TSX08H02MK;2行中文图形显示器,带运行电缆。用于参数设定,显示,故障报警。
d) 变频器
ATV31,用于控制控制锭子电机和卷绕电机。
(2) 控制原理
控制对象:捻度,实现锭子电机和卷绕电机的同步控制
(3) 控制方法
实线1:锭子转速给定
实线2:卷绕转速给定
虚线3:根据锭子转速计算出的卷绕转速
如上图所示,系统在启动,运行和停止三个过程,锭子速度和卷绕速度严格保持同步,这样,有效的保证捻度误差在小范围内。
4 结束语
本系统性能稳定,运行可靠,锭子转速可以开到3000-15000转,捻度设定范围90-2300,实际捻度误差在3%以内,实测锭子转速误差在2%以内,完全满足客户的要求,甚至超过原来的进口设备。
1. 引言
丝光工序是将煮练过的平幅织物在一定张力下,用浓碱溶液处理,使织物纤维发生不可逆的溶胀,纤维截面趋向圆形,表面光滑,再经冲洗去碱、蒸洗去净等加工,使织物产生丝一样的光泽,从而使织物获得稳定的尺寸、耐久的光泽、增加抗拉强度并提高对染料的吸附力。
丝光工艺使用的丝光机有布铗丝光机、直辊丝光机、弯辊丝光机等,其中应用比较普遍的是布铗丝光机,是由左、右两组布铗链条组成,织物在布铗夹持下进行冲洗去碱扩幅,幅宽容易控制,使织物获得较好的缩水率。
高速布铗丝光联合机和其它染整机械一样由进布装置、扎车、绷布辊、布铗式拉幅机(丝光机)、水洗机、烘燥机、出布装置等众多通用装置和单元机组成。其控制系统采用多单元交流变频调速,调幅、吸碱、喷淋、碱液回收用交流电机传动,探边、水洗机、上排导布辊用力矩电机传动,控制核心是对丝光机左、右两组布铗链独立传动,在速度跟随的实现位置同步,要求运转布速可达100m/min以上。整个系统采用10.4” Magelis XBT-G 彩色TFT触摸屏(XBT G5330)进行参数设定、显示等操作和系统监控。
2. 控制系统方案
高速布铗丝光机控制系统采用施耐德电气公司的Micro PLC为控制核心,丝光机部分的传动控制采用两台通过光纤通讯连接的UE/ME系列高性能变频器实现左、右两组布铗链的速度跟随和位置同步;其它部分传动采用ATV58和ATV31变频器,通过PLC的模拟量输出控制实现恒速度恒张力控制。PLC还对众多碱泵按设定时序控制,并实现丝光过程中的脱铗停车、探边、烧碱浓度与布铗拉幅之间的故障连锁,以及停车时碱泵的自动停喷、停吸等。整个系统采用10.4” Magelis XBT-G 彩色TFT触摸屏(XBT G5330)进行参数设定、显示等操作和系统监控。
3. 控制系统说明
高速布铗丝光联合机控制系统的核心是 UE/ME系列高性能变频器的应用。
UE/ME系列变频器是施耐德电气公司推出的空间矢量控制型高性能变频器,功率范围为15~500kW,通过模块并联方式大功率可达1200kW,具有充足的可灵活配置的输入、输出接口(包括光纤输入输出接口,Max.50米),内置PID过程控制器,控制方式可以是磁通矢量或V/F控制。开环模式下可jingque控制电机速度低至1Hz;闭环矢量控制模式下,通过采用闭环控制转矩模式可实现张力控制、开卷/卷取控制、位置控制、转矩控制等;采用闭环控制速度模式可实现起重及提升、高精度速度控制、位置控制、零速满转矩等。UE/ME系列变频器内置Modbus 通讯协议的标准RS485/232 通讯口,并支持DeviceNet, Interbus, Profibus-DP等网络。
UE/ME 系列变频器的另一个突出特点是Vysta for bbbbbbs 软件允许用户自定义特殊应用。Vysta软件是基于bbbbbbs的图形化编程平台,主要由两部分组成:显示屏编辑器(可自定义显示屏结构及内容,包括菜单格式及显示数据的类型)和原理图编辑器(用于编辑控制功能,控制功能块利用拖放技术相互连接)。采用Vysta软件并结合变频器的输入/输出接口,可以实现传统PLC控制功能移至UE/ME变频器中,从而提高传动系统响应速度和性能,满足用户自有知识产权的需要。
丝光机控制系统正是采用了UE/ME系列变频器通过Vysta软件编程的用户自定义特殊应用功能,通过原理图编辑,并结合变频器间光纤输入、输出接口,将丝光机左、右两组布铗链的速度跟随和位置同步的复杂运算和控制功能内置在变频器中,方便地满足了系统的要求。
在高速布铗丝光联合机的水洗机部分,利用UE/ME系列变频器的力矩控制功能实现导布辊张力的连续可调控制,可以从根本上改变传统的张力开环并通过力矩电机有级调节的应用方式,张力控制十分稳定,实现了生产的连续运行,产品质量也得到了大幅度提高。具体实现实现方案是:采用普通变频电机加光码反馈替代原有的力矩电机,将导布辊的张力反馈送到变频器的模拟输入口,与张力给定作比较,通过一套数学模型运算,给出需要的输出力矩参考,直接控制变频器的输出力矩;与丝光机控制一样,水洗机控制的所有运算都直接通过Vysta软件的原理图编辑功能完成。