【正文】 PLC控制的變速電動(dòng)機(jī)或變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)在織機(jī)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了織機(jī)在運(yùn)行中任意變速，這是織機(jī)速度控制發(fā)展的趨勢(shì) 無(wú)梭織機(jī)中的 劍桿織機(jī)更是以其適應(yīng)性強(qiáng)、更換品種方便等優(yōu)點(diǎn)，深受用戶歡迎，在國(guó)內(nèi)無(wú)梭織機(jī)中占有相當(dāng)大的比例。 第五節(jié) 小結(jié) 在織機(jī)機(jī)械部分趨于成熟的今天，電氣控制水平是衡量一臺(tái)織機(jī)好壞的一個(gè)重要標(biāo)志，而作為系統(tǒng)組成部分器件的選擇是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 設(shè)定組態(tài) “ 設(shè)定 ” 標(biāo)簽頁(yè)用于填寫設(shè)定組態(tài)數(shù)據(jù)，它的編輯跟“監(jiān) 視”基本相同，只是多了“最大值”、“最小值”兩項(xiàng)參數(shù)，限制設(shè)定的范圍。 MD02L 編程軟件中包括“ PLC”、“監(jiān)視”、“設(shè)定”、“報(bào)警”四個(gè)標(biāo)簽頁(yè)。 當(dāng)油路循環(huán)所需的油壓低于要求的最小值時(shí)，給最小壓力制動(dòng)器發(fā)信號(hào)，從而使織機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？棛C(jī)織造的五大運(yùn)動(dòng)流程圖所示： 圖 XXXIV 電子緯紗選色 電子選色功能用軟件實(shí)現(xiàn)電子選色。位置時(shí)，織機(jī)開(kāi)始發(fā)出送經(jīng)和卷取信號(hào)，同時(shí)送經(jīng)伺服電機(jī)控制器得到信號(hào)，控制伺服電機(jī)開(kāi)始做送經(jīng)和卷取運(yùn)動(dòng)；在 65176。切斷電源，轉(zhuǎn)入脫離狀態(tài)，調(diào)試人員可自由轉(zhuǎn)動(dòng)手輪。為此，設(shè)計(jì)了一個(gè)手松按鈕，并且在織機(jī)配備上一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)人工將磁鐵對(duì)準(zhǔn)靠近接近開(kāi)關(guān)時(shí)，接近開(kāi)關(guān) 對(duì)應(yīng)的線圈通電，給 PLC 輸入經(jīng)紗收緊信號(hào)，相反為放松信號(hào)。主電機(jī)通過(guò)各種機(jī)械連桿帶動(dòng)其他所有設(shè)備。當(dāng)合自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)并且按下開(kāi)車按鈕時(shí)，儲(chǔ)緯器和主電機(jī)開(kāi)始工作，其他設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)。找緯電機(jī)正反轉(zhuǎn) KM KM3 接觸器接在主交流接觸器 KM1 后，線圈由 PLC 控制。在 2383 三極管的兩端同樣加上 120V的壓敏電阻進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)。 電子送經(jīng)卷取系統(tǒng) 電子卷取和電子送經(jīng)系統(tǒng)都是由增量式編碼器、私服驅(qū)動(dòng)電路和直流伺服電機(jī)組成。 電子送經(jīng)機(jī)構(gòu) 電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)由張力信號(hào)采集系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)、織軸驅(qū)動(dòng)裝置三部分組成。輸入的電壓信號(hào)又稱為控制信號(hào)或控制電壓，改變控制電壓可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。采用步進(jìn)電機(jī)方法控制，現(xiàn)實(shí)容易成本低。 XXV 電子送經(jīng)卷取系統(tǒng) 電子送經(jīng)卷取控制方法 考慮到送經(jīng)和卷取運(yùn)動(dòng)是己知五大核心運(yùn)動(dòng)中的輔助運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)緊密協(xié)調(diào)的工作，維持織物組織的緯密滿足要求，并保證張力恒定。 XXIV 圖 點(diǎn)擊工作監(jiān)控按鈕，則進(jìn)入監(jiān)控界面。 首先運(yùn)行 FXPCSDUWINC ，打開(kāi)編輯軟件，在“終端”下拉菜單中選擇F940GOTSWD，“ PLC 系統(tǒng)”選用 FX2N，“ DU 系統(tǒng)語(yǔ)言”選擇 Chinese（ Simplified），同樣“字符設(shè)定”也選擇 Chinese（ Simplified），點(diǎn)擊確定后又彈出一個(gè)空白窗口，大家可以根據(jù)自己的需要來(lái)選擇點(diǎn)擊“新建”按鈕的次數(shù)，如 圖 圖 界面首頁(yè)是歡迎界面，在這個(gè)界面中，包括了“時(shí)間顯示”，“日期顯示”，“靜態(tài)文字”，“密碼”，“進(jìn)入按鈕”和“退出按鈕”。觸摸屏需要將這些控制信息通過(guò)串口將它們傳送給 PLC， PLC 按照用戶所設(shè) 定的編織參數(shù)，根據(jù)光電編碼器檢測(cè)的位置信號(hào)，對(duì)變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出合適的控制信號(hào)，同時(shí)在編織過(guò)程中要監(jiān)控工作運(yùn)行中的狀態(tài)參數(shù)。觸摸屏輸入，操作使用方便，工作人員的工作量可以大量減少。中文信息使操作和維修上的工作變得方便快捷。盡管操作方便，但是為了滿足復(fù)雜可變的織機(jī)工藝、工作參數(shù)設(shè)定和檢測(cè)要求，硬件數(shù)量通常較多繁雜，價(jià)格也不低。 24V 的四色警燈可以直接到電器市場(chǎng)上購(gòu)買，物美價(jià)廉，而不必花費(fèi)心思設(shè)計(jì)和制作它。采用按鈕操作可以按需要做到定位停車，如斷緯停在開(kāi)口位置，斷經(jīng)停在綜平位置等。經(jīng)過(guò)以上優(yōu)缺點(diǎn)比較分析，選擇使用第二種方案。探緯從儲(chǔ)緯器中引出之后，經(jīng)過(guò)壓電陶瓷傳感器的導(dǎo)紗孔，緊張狀態(tài)的緯紗壓在傳感器的導(dǎo)紗孔上，當(dāng)緯紗快速的通過(guò)導(dǎo)紗孔時(shí)，孔壁帶動(dòng)壓電陶瓷晶體發(fā)生震動(dòng)，產(chǎn)生交變的電壓信號(hào)。 方案一：使用機(jī)械式緯紗檢測(cè)裝置。光電式經(jīng)紗斷經(jīng)電氣檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用靈敏、可靠。在主軸回轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，擺動(dòng)齒桿做一次單向擺動(dòng)，緊對(duì)一半的經(jīng)紗進(jìn)行檢測(cè)，容易造成斷經(jīng)的漏判。為此，就必須需要設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)紗檢測(cè)裝置。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來(lái)決定的，即精度取決于位數(shù)。 方案三：采用混合式光電編碼器。其缺點(diǎn)是無(wú)法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息。根據(jù)其刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式三種。光電編碼器具有體積小，精度高，工作可靠，接口數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。選擇它的分辨率為 360，也就是主軸旋轉(zhuǎn)一周，編碼器輸出 360個(gè)脈沖信號(hào)。 2.機(jī)身小巧，高速運(yùn)算基本指令： ~： ~數(shù) 100us/指令 3.使用放心，存儲(chǔ)量大的存儲(chǔ)器規(guī)格內(nèi)置 8000 步 EEPROM 存儲(chǔ)器安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到 16000 步 ： 3072 點(diǎn)定時(shí)器： 256點(diǎn)計(jì)數(shù)器： 235 點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器： 8000 點(diǎn) 海外的產(chǎn)品適合種安全規(guī)格規(guī)格概況規(guī)格概況電源電源規(guī)格 DC 電源型： DC24V 輸入輸出輸入規(guī)格 DC24V7mA/5mA無(wú)電壓接點(diǎn)，或者 NPN 集電極開(kāi)路型晶體管輸入（光電隔離）輸出規(guī)格晶體管輸出型： ， ， DC5V~30V 輸入輸出擴(kuò)展特殊擴(kuò)展可以直接連接 FX2NC 系列的擴(kuò)展模塊。 FX2N 系列兼?zhèn)漭斎胼敵鰯U(kuò)展、模擬量控制，通訊，鏈接功能等擴(kuò)展性，所以，不僅在 FA，也廣泛使用在其它領(lǐng)域。 表 82 中間變量地址分配表 地址 功能 地址 功能 M0 啟動(dòng) M11 斷經(jīng)停車 M1 停車 M12 運(yùn)行角度控制 M2 低壓制動(dòng)中間變量 M13 電子送經(jīng) M3 高壓制動(dòng)中間變量 M14 梳櫛橫移 M4 急停 M15 變頻器報(bào)警復(fù)位 M5 變頻器故障消鈴 M16 送經(jīng)伺服電機(jī) M6 運(yùn)行 M17 橫移伺服電機(jī) M7 經(jīng)停信號(hào) M19 光電編碼器觸發(fā)信號(hào) M8 油壓信號(hào) M20 光電編碼器角度顯示 M9 經(jīng)停停車 M21 變頻器啟動(dòng) M10 斷經(jīng)信號(hào) M22 變頻器停止 在本次設(shè)計(jì)中只有四十幾個(gè) I/O 口，可以使用一個(gè)外加一個(gè) 16 輸入和 16 輸出的擴(kuò)展模塊解決，這樣可以降低成本。 FX2N 系列 PLC 的用戶存儲(chǔ)器可擴(kuò)展到 16K 步， I/O 點(diǎn)最多可擴(kuò)展到 256點(diǎn)，有 27 條基 本指令，其執(zhí)行速度超過(guò)了很多大型 PLC。 成圈機(jī)件的傳動(dòng)：為了使成圈過(guò)程中各機(jī)件產(chǎn)生一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)并保證紡織的順利進(jìn)行，成圈機(jī)件的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須滿足：保證各成圈機(jī)件的運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上能密切配合；盡量使機(jī)件在運(yùn)動(dòng)中輕快平穩(wěn)，避免出現(xiàn)速度的急劇變化；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，制造加工方便。因此，為了要得到結(jié)構(gòu)比較均勻的經(jīng)編坯布，就必須保持牽拉速度恒定 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 織機(jī)主軸的傳動(dòng)：為適應(yīng)不同原料、織物品種的要求，織機(jī)從起動(dòng)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)需采用不同速度傳動(dòng)。這樣，織造的過(guò)程中，經(jīng)紗的張力比較平衡。張力感應(yīng)式機(jī)構(gòu)通過(guò)張 力桿感應(yīng)經(jīng)紗張力的大小來(lái)控制經(jīng)軸的轉(zhuǎn)速。由于經(jīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大，易造成經(jīng)紗張力較大的波動(dòng)。 4． 基于 PLC 的劍桿織機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及其調(diào)試。 PLC 對(duì)一系列輸入信號(hào)進(jìn)行處理后，做出相應(yīng)的動(dòng)作，完成對(duì)織機(jī)的控制。 900—2688 針提花機(jī)多用于棉織行業(yè)，織制各種提花棉織物， 1400—15000 針提花機(jī)多用于絲織行業(yè)及裝飾布行業(yè)，織制各種提花被面類的絲織物及裝飾布織物?？棛C(jī)主軸每一轉(zhuǎn)刀架升降一次，形成一次梭口；復(fù)動(dòng)式則配置兩組豎鉤和兩個(gè)刀架，織機(jī)主軸每一轉(zhuǎn)，兩個(gè)刀架交替各自升降一次，形成兩次梭口。 現(xiàn)代多臂機(jī)主要有三種結(jié)構(gòu)： 復(fù) 動(dòng) 式 積 極 多 臂 —— 如 Staubli 2232 ； 復(fù) 動(dòng) 式 消 極 多 臂 —— 如 Staubli 2500 及 2560 系 列 的 電 子 多 臂 ； 回轉(zhuǎn)多臂 ——如 Stauble2600 式及 2800 系列的電子多臂。 現(xiàn)代無(wú)梭織機(jī)所用多臂機(jī)的特點(diǎn)是都用全開(kāi)梭口取代半開(kāi)梭口或閉合梭口。這種機(jī)構(gòu)通常用于大量生產(chǎn)織物的現(xiàn)代織機(jī)上，尤其是用于織密織物時(shí)用4—8 頁(yè)綜框織平紋織物，它容易使綜框運(yùn)動(dòng)獲得靜止并具有不對(duì)稱性，而且是綜框的平綜時(shí)間相互叉開(kāi)，使經(jīng)紗的斷頭率減少。一般這類織機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有靜止時(shí)間 ，綜框運(yùn)動(dòng)近似于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 1. 曲柄開(kāi)口機(jī)構(gòu) 曲柄開(kāi)口機(jī)構(gòu)的連接點(diǎn)均是轉(zhuǎn)動(dòng)副，對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)有利，用于高速劍桿織機(jī)和某些噴氣織機(jī)。 XII 五 、 開(kāi) 口 過(guò) 程 中 經(jīng) 紗 的 拉 伸 變 形 在開(kāi)口過(guò)程中經(jīng)紗的拉伸變形的大小與梭口高度和深度有關(guān)：在梭口前、后部高度和深度一定時(shí)，經(jīng)紗的伸長(zhǎng)變形與梭口高度平方近似成正比；梭口高度一定時(shí)，梭口深度愈長(zhǎng)，經(jīng)紗的伸長(zhǎng)愈小。對(duì)于清晰梭口，各頁(yè)綜框的開(kāi)口高度不 一 ， 其 動(dòng) 程 也 各 異 ， 兩 者 關(guān) 系 為 ： Si =Hi + e1+e2+e3 式中： Si—— 綜 框 動(dòng) 程 ； Hi—— 綜框處的梭口高度； e1—— 綜絲眼長(zhǎng)度； e2—— 綜絲耳環(huán)與綜絲桿間的間隙； e3——綜框及其傳動(dòng)連接件的變形以及運(yùn)動(dòng)副中的間隙所造成的動(dòng)程減少量?！?5176。若梭口前部上下層經(jīng)紗都各自準(zhǔn)確的處于同一平面就稱為清晰梭口，它利于載緯器的通過(guò)，但這種開(kāi)口方式經(jīng)紗容易糾纏，后綜框動(dòng)程大，易造成經(jīng)紗斷頭。后梁高于經(jīng)平線，即 P0 時(shí)叫高后梁，后梁低于經(jīng)平線，即 P O 時(shí)叫低后梁。梭口滿開(kāi)時(shí)上下層經(jīng)紗在織口 B 處形成的夾角稱為梭口前角，在停經(jīng)架中導(dǎo)棒 D 處形成的夾角稱為梭口后角。如圖 為經(jīng)紗的最大升降動(dòng)程，稱為梭口高度；從織口 B 到停經(jīng)架導(dǎo)棒 D 的水平距離為梭口長(zhǎng)度或梭口深度，它又可分為梭口前部長(zhǎng)度 L1 和后部長(zhǎng)度 L2； L3為綜眼 C1 至后梁握紗點(diǎn) E 的水平距離。 X (2)運(yùn)動(dòng)周期圖表示法：圖 織物的開(kāi)口周期圖，該圖假設(shè)梭口的高度上下對(duì)稱，經(jīng)紗上下作等速運(yùn)動(dòng)，開(kāi)口三階段的時(shí)間各相當(dāng)于 120176。開(kāi)口角、靜止角、閉合角的分配隨織機(jī)幅寬、織物種類、引緯方式和開(kāi)口機(jī)構(gòu)形式等因素而異。綜平時(shí)間大致在上心附近。此階段經(jīng)紗張力由大到小逐漸變化。之前完成。時(shí)梭口開(kāi)始閉合，到 310176。位置時(shí)剪斷上一次引緯的緯紗， 65176。隨著織機(jī)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了以無(wú)級(jí)變速器來(lái)調(diào)節(jié)加VIII 工織物緯密的機(jī)構(gòu)，使緯密的控制精確程度得以提高。為保證織造過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，由送經(jīng)機(jī)構(gòu)陸續(xù)送出適當(dāng)長(zhǎng)度的經(jīng)紗來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，使織機(jī)上經(jīng)紗張力嚴(yán)格地控制在一定范圍之內(nèi)。織口是經(jīng)紗和織物的分界。織布的形成就是通過(guò)這 五大運(yùn)動(dòng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。它圍繞 PLC 為核心控制器，建立整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件和軟件部分，來(lái)實(shí)現(xiàn)織機(jī)的啟動(dòng)、停車、點(diǎn)動(dòng)、一緯、正反找緯、斷經(jīng)、斷緯，油壓低。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色織造就漸漸提到議事日程。 (3)減少經(jīng)緯紗斷頭率，降低織機(jī)的故障時(shí)間，不斷提高織機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性，提高開(kāi)車效率。 劍桿織機(jī)的發(fā)展在我國(guó)有以下幾個(gè)趨勢(shì) (1)廣泛采用成熟的電子控制技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)眾多分電動(dòng)機(jī)實(shí)行控制，提高織機(jī)智能化、遠(yuǎn)程控制等機(jī)電一體化水平，提高織機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性，便于操作和保養(yǎng)，如實(shí)現(xiàn)電子送經(jīng)、電子卷取、電子多臂、電子選色、電子剪刀、電子絞邊、緯紗張力自動(dòng)控制、主傳動(dòng)自動(dòng)變速 。另外，還有 GA74 系列普及型劍桿織機(jī)，主要生產(chǎn)廠家有上海紡機(jī)、蘇州三和公司等，運(yùn)轉(zhuǎn)速度在 160— 200r/min 之間。第二種機(jī)型主要有：畢加諾 (蘇州 )紡機(jī)公司 (型號(hào)為 GTM— AS)、高淳紡機(jī)廠 (型號(hào)為 SGA726)、蘇紡機(jī)廠 (型號(hào)為 GA737A)、萬(wàn)利紡機(jī)公司 (型號(hào)為 WL450)、廣東豐凱公司 (型號(hào)為 KT566)等。品種比較齊全，技術(shù)水平也有高、中、低檔之分，基本上可以適應(yīng)市場(chǎng)的不同需求。在各種引緯方式中，如片梭引緯、劍桿引緯、噴氣引緯及噴水引緯系統(tǒng)中，劍桿引緯速度除噴氣引緯外也是很高的。柔性劍桿織機(jī)引緯系統(tǒng)的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，引緯率顯著增加，筘幅寬達(dá)460cm。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，各織機(jī)制造廠不斷地采用新技術(shù)、新材料、新工藝、提高了劍桿織機(jī)機(jī)電一體化的程度 劍桿織機(jī)主要是為解決引緯方法而設(shè)計(jì)，包括剛性、柔性及可伸縮式的引緯方式。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，各織機(jī)制造廠不斷地采用新技術(shù)、新材料、新工藝、提高了劍桿織機(jī)機(jī)電一體化的程度 這里主要介紹的是以三菱 FX2N32MR PLC 為控制核心的劍桿織機(jī)電氣控制箱的設(shè)計(jì)過(guò)程。它 圍繞 PLC 為核心控制器，建立整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件和軟件部分，來(lái)實(shí)現(xiàn)織機(jī)的啟動(dòng) 、停車、點(diǎn)動(dòng)、一緯、 正反找緯、斷經(jīng)、斷緯，油壓低等故障自動(dòng)停車 、監(jiān)控和報(bào)警等功能 關(guān)鍵字 PLC FX2N32MR 劍桿織機(jī)