PLC的全自動(dòng)卷簾編織機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘要：力求達(dá)到卷簾編織機(jī)的自動(dòng)上料和編織，構(gòu)設(shè)一整套以可編程邏輯管控器（plc）為基礎(chǔ)的全自動(dòng)編織機(jī)管理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)基于過(guò)去的編織機(jī)系統(tǒng)，加設(shè)了自動(dòng)上料裝置，同時(shí)聯(lián)系PLC的邏輯管控功能，達(dá)到對(duì)編織機(jī)的全自動(dòng)管控。介紹了編織機(jī)上料裝置的機(jī)械模型與工作原理，敘述了PLC管控系統(tǒng)構(gòu)設(shè)與人機(jī)界面構(gòu)設(shè)。管控系統(tǒng)完成送料裝置和卷簾編織機(jī)的并行運(yùn)作，利用編程完成編織過(guò)程的自動(dòng)化與實(shí)時(shí)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；全自動(dòng)；編織機(jī)；控制系統(tǒng)

引言

針對(duì)以往的卷簾編織機(jī)，每當(dāng)實(shí)現(xiàn)一次編織皆需實(shí)現(xiàn)引緯、送經(jīng)、打緯以及卷取等基礎(chǔ)操作。其中，達(dá)到自動(dòng)化的操作為打緯和卷取，現(xiàn)今還需要通過(guò)人工操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的引緯操作這一項(xiàng)技能，一部分勞動(dòng)強(qiáng)度很大對(duì)于工人來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)成效達(dá)不到要求，品質(zhì)還高低不一對(duì)于產(chǎn)品的需求量大大減少折扣。力求讓編織機(jī)可以編織出很多類型的卷簾，提升卷簾編織時(shí)速以及品質(zhì)，文章構(gòu)設(shè)了全自動(dòng)編織機(jī)管控系統(tǒng)，所構(gòu)設(shè)的自動(dòng)上料設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)選緯和進(jìn)行緯料的運(yùn)送，串好打緯的相關(guān)過(guò)程和文件信息，從而達(dá)到產(chǎn)品的織造合格。

1關(guān)于自動(dòng)送料裝置的結(jié)構(gòu)與原理

卷簾制作的緯紗由三種膠條組成：紅色膠條，長(zhǎng)150毫米，寬5毫米，厚2毫米；黃色塑膠條，長(zhǎng)150毫米，直徑2毫米；白色塑膠條，長(zhǎng)150毫米，直徑2毫米。部分編織卷簾實(shí)物見(jiàn)圖1。自動(dòng)給料裝置給料方法重點(diǎn)包括得有噴氣、噴水以及片梭等，總體而言，則是借助高速射流或輕型的導(dǎo)緯器以將緯線拉至規(guī)定地方。緯線表層的摩擦?xí)纬梢还蔂恳?，借助高速流?dòng)的空氣，把緯線表層的摩擦所形成的摩擦牽引力加以引緯這叫做噴氣，噴氣的方法運(yùn)用十分廣泛。文章所述的自動(dòng)給料裝置，系聯(lián)系塑料條的寬度與硬度，借助電機(jī)帶動(dòng)摩擦輪形成摩擦牽引力來(lái)引導(dǎo)緯紗。三類塑料條的運(yùn)送過(guò)程見(jiàn)下。①3臺(tái)步進(jìn)電機(jī)管控?fù)芰匣瑝K撥動(dòng)塑料條，使其塑料條到上下摩擦輪之間；同時(shí)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)該與凸輪對(duì)接在一起（見(jiàn)圖2），同凸輪邊緣相觸碰的是滑輪的下面，循環(huán)平移運(yùn)動(dòng)是把電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成滑塊的；撥料滑塊利用彈簧歸位，歸位處創(chuàng)設(shè)得有限位開(kāi)關(guān)。②如圖驅(qū)動(dòng)摩擦輪給料是兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)（見(jiàn)圖3和圖4），主給料電機(jī)傳動(dòng)軸滾動(dòng)是借助皮帶輪牽引來(lái)運(yùn)作的，滾動(dòng)軸上裝載3套摩擦輪，實(shí)現(xiàn)傳送3根塑料條的目標(biāo)（見(jiàn)圖3）；因?yàn)榫幙棛C(jī)的進(jìn)料口唯獨(dú)1個(gè)，所以構(gòu) 設(shè)了1個(gè)裝備是用來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向的，塑料條的移動(dòng)時(shí)速與方位出現(xiàn)改變，是因?yàn)榘?個(gè)方向不一樣的塑料條導(dǎo)進(jìn)料口經(jīng)由導(dǎo)向之后才開(kāi)始出現(xiàn)改變的，開(kāi)展二次送料的原因是因?yàn)殡y以直接把塑料條運(yùn)送至打緯機(jī)構(gòu)，所以才開(kāi)展二次送料；在進(jìn)料口的地方又裝載了一整套工具，輸送摩擦輪，用來(lái)協(xié)助運(yùn)送料電機(jī)牽動(dòng)；輔助運(yùn)送料電機(jī)借助帶傳動(dòng)和摩擦輪的摩擦來(lái)完成運(yùn)料（見(jiàn)圖4）。③力求保證每一次僅輸送一根塑料條，在料斗側(cè)邊裝載得有振動(dòng)電機(jī)，借助紡錘形撥塊連續(xù)敲擊料斗里的塑料條，讓塑料條不出現(xiàn)彼此交叉，落料時(shí)依照次序分別落下。

2控制系統(tǒng)構(gòu)設(shè)

2.1管控要求

管控系統(tǒng)基于以往的編織機(jī)，再裝載自動(dòng)上料裝備，達(dá)到編織機(jī)的全自動(dòng)生產(chǎn)。管控需求見(jiàn)下：①3個(gè)料槽，1個(gè)輸送出口，3類塑料條應(yīng)依據(jù)設(shè)定的次序分別運(yùn)送；②送料和打緯節(jié)拍應(yīng)適配，紅、白色塑料條每運(yùn)輸一次料，打緯2次，黃色塑料條每運(yùn)送1次料，打緯1次；③設(shè)備需具備故障提醒和緊急情況功能；④以方便調(diào)試，系統(tǒng)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩類工作模式；⑤存在人機(jī)互動(dòng)界面，以方便參數(shù)設(shè)定與對(duì)編織機(jī)所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件加以監(jiān)控；⑥存在故障緊急停機(jī)的功能。

2.2系統(tǒng)的I/O配置

力求完成系統(tǒng)的以上所說(shuō)的管控需求，選取三菱電機(jī)企業(yè)FX3U－48MT、ES-A型PLC。這一型號(hào)的PLC存在性能平穩(wěn)、運(yùn)作時(shí)速快以及規(guī)格較小等優(yōu)勢(shì)，適合用在工廠等干擾源很多的地方。這一型號(hào)的PLC的I/O點(diǎn)數(shù)很多，能夠處理所有起點(diǎn)方位的訊號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電機(jī)的管控。一臺(tái)變頻電機(jī)作為主電機(jī)，能夠控制它的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向是通過(guò)變速器管，PLC輸出部位，Y24管控變頻電機(jī)正轉(zhuǎn)，以中速旋轉(zhuǎn)的是Y25管控變頻電機(jī)，時(shí)速快慢利用變頻器參數(shù)設(shè)定。Y10管控切割電機(jī)的起止，因此把寬幅卷簾分割為4條窄幅卷簾。

2.3PLC控制程序設(shè)計(jì)

管控系統(tǒng)選取步進(jìn)順控法編程，達(dá)到多色隨機(jī)選緯，具有很多的類型、不一樣根數(shù)緯紗的挑選功能。編織卷簾重點(diǎn)由彼此垂直的一組經(jīng)線與一組塑料緯線借助特定的規(guī)律編織構(gòu)成。需達(dá)到卷簾的編織，要設(shè)定送料次數(shù)與打緯次數(shù)以至于符合塑料條的順序規(guī)律。自動(dòng)程序構(gòu)設(shè)的流程見(jiàn)圖5。設(shè)定卷簾編織有關(guān)參數(shù)，首先主給料電機(jī)要開(kāi)啟、振動(dòng)電機(jī)以及輔給料電機(jī)，紅色塑料條要先進(jìn)行輸送給料裝備，每送一根，打緯機(jī)構(gòu)要敲擊緯2次，輸送白色塑料條時(shí)必須要在紅色塑料條運(yùn)送完畢之后運(yùn)送，每運(yùn)送一根白色塑料條，敲擊緯2次，白色塑料條給結(jié)束之后要運(yùn)送黃色塑料條，每運(yùn)送一根黃色塑料條就打緯1次，黃色塑料條運(yùn)送結(jié)束之后，再輸送白色塑料條，白色塑料條運(yùn)送結(jié)束以后再輸送紅色塑料條，實(shí)現(xiàn)一次送料往復(fù)。

2.4人機(jī)界面設(shè)計(jì)

人機(jī)界面采取威倫通企業(yè)的MT6071ip型號(hào)的觸摸屏，借助RS232通信口和管控器LPC連接實(shí)現(xiàn)通訊，能夠很便利地達(dá)成對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)的設(shè)置、參數(shù)顯現(xiàn)與監(jiān)視管控。在畫(huà)面的構(gòu)設(shè)測(cè)試環(huán)節(jié)中，能夠由觸摸屏上傳畫(huà)面至計(jì)算機(jī)完成修改。用戶操控界面選取威綸通觸摸屏編程軟件EasyBuilderpro構(gòu)設(shè)，含有：手動(dòng)形式界面與自動(dòng)形式界面。手動(dòng)形式界面含有主電機(jī)、主輔送料電機(jī)以及3臺(tái)振動(dòng)電機(jī)的開(kāi)啟和結(jié)束管控和每一個(gè)電機(jī)的工作情況展示。自動(dòng)形式界面含有：紅、白和黃塑料條的根數(shù)（D1、D2、D3）設(shè)定、打緯次數(shù)（D4、D5、D6）的設(shè)定、送料時(shí)速（D7）與打緯基準(zhǔn)時(shí)間（D9）的設(shè)定；主電機(jī)、主送料電機(jī)、輔送料電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)的狀態(tài)指示以及報(bào)警指示；參數(shù)設(shè)定重置按鍵、自動(dòng)開(kāi)啟、自動(dòng)結(jié)束以及復(fù)位按鍵。

3結(jié)束語(yǔ)

在這一系列系統(tǒng)被運(yùn)用的時(shí)候，要想達(dá)到機(jī)器的全自動(dòng)運(yùn)作其實(shí)很簡(jiǎn)單僅需利用簡(jiǎn)易的操控。利用對(duì)打緯敲擊的次數(shù)以及三種塑料條的根數(shù)加以設(shè)定，各式各樣的產(chǎn)品也就毫不費(fèi)力的生產(chǎn)了。與此同時(shí)，系統(tǒng)自身攜帶監(jiān)控功能，對(duì)設(shè)備運(yùn)作情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候可以第一時(shí)間察覺(jué)并加以修理，確保了設(shè)備的安全性。這一管控系統(tǒng)模型清楚，可靠性良好，運(yùn)作穩(wěn)定，既節(jié)約了人力，又大大地提升了生產(chǎn)效益。

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作者：王蕓 單位：山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院