浙大中自SunyPLC200在劍桿織機中的應用

　　1. 概述
　　隨著機電一體化技術特別是PLC控制技術的發展，國外著名織機制造商形成了具有很高自動化水平的電氣控制系統，并普遍采用了新型高速可靠的PLC和HMI實現電子選緯、電子多臂等控制。我國是紡織大國，但無梭織機在技術水平上與國外差距較大。國產劍桿織機的產量很大，使用的技術卻普遍是從國外八十年代的機型改進而來，大多采用商用微機控制，并且檔次不一。近年來，國內諸多廠家為了提升自身競爭力，紛紛從提高自動化水平入手，把PLC應用于劍桿織機的電氣控制。
　　
　　2. 系統設計
　　2.1. 系統配置
　　為了提高控制系統的可靠性，系統硬件選用了浙大中自公司自主研發的SunyPLC200小型一體式可編程邏輯控制器和SunyHMI200可編程人機界面。SunyPLC200和SunyHMI200之間采用標準Modbus RTU進行通訊。
　　SunyPLC200是系統的核心，實現數據采集、運算處理及輸出驅動功能。SunyHMI200的中文信息使操作工和維修工的工作變得方便快捷，各種織機工藝參數設定、選緯參數設定、生產管理數據、故障信息都在LCD上自動顯示。
　　
　　2.2. I/O分配
　　

　　3. 控制方案
　　劍桿織機的控制主要為邏輯控制，一般分為電子送經、收卷和主控三部分。控制對象主要包括主電機、多臂電機、尋緯電機、離合器等。
　　結合劍桿織機的特點，浙大中自公司的工程師們根據設備要求和客戶需求，采用SunyPLC200組態軟件SunyPRG精心設計了劍桿織機控制方案。用戶軟件主要由主程序、子程序和中斷構成，下面對幾個典型控制方案進行介紹。
　　
　　3.1. 點動
　　點動的作用是調整滾輪梳的位置和斷經后重新開車準備。點動流程如下圖所示。
　　

　　3.2. 盤車
　　盤車的作用是手動裝布（當然也用于對長時間帶電不用的設備進行例行檢查，以利于設備的保養。），其流程如下圖所示。
　　

　　3.3. 正反尋緯
　　正反尋緯的作用是手動調整綜框位置、手動調整行程開關位置。SunyPLC200編程軟件為SunyPRG，該軟件提供的順序功能圖（SFC）可以很方便地實現正反尋緯控制方案。如下圖所示。
　　

　　3.4. 開停車
　　開停車要求必須按照指定的條件逐步進行。利用SunyPRG軟件提供的梯形圖（LD）同樣可以容易地進行控制方案的設計。下圖所示為開車方案LD組態圖。
　　

　　3.5. 聯鎖保護
　　為了保證產品質量并保護人與設備的安全，系統專門設計了本聯鎖保護功能。這樣，在異常情況下（如斷緯、斷經），系統能夠及時調用中斷程序，以達到按步驟安全停車的目的。SunyPRG提供的功能塊圖（FBD）具有一百余種算法，使得控制方案的設計幾乎成為一種享受。下圖為斷緯情況下的控制方案FBD組態圖。
　　

　　4. 系統功能
　　4.1. 診斷保護功能
　　織機的停車原因在接口上有中文信息提示，在軟件上，系統自動監測電磁離合器、多臂機保護、熱組件、斷緯，斷經、行程開關等。并及時顯示和啟動保護，以確保產品的質量，避免人為因素造成的損失。
　　
　　4.2. 參數設定功能
　　根據工藝要求和為了用戶的方便，有針對性地畫面制作給操作人員帶來極大的方便。
　　
　　4.3. 數據保存功能
　　設定的工藝參數和生產管理數據有長期保存功能。例如，選緯方式和狀況需要掉電保存，織機斷電時，SunyPLC200必須將織機的位置和當前投緯的序號、緯針、紗數等保存起來。系統還具有甲、乙、丙、丁四個班的產量、效率及總產量的數據保存，這對企業的管理有很大的好處。
　　
　　4.4. 選緯功能
　　軟件實現電子選色替代傳統的紋板選色，使可操作性大大提高。然而，為了確保選緯的正確，在軟件的編制中，必須考慮周全，也包含了一定的技巧。
　　
　　5. 結束語
　　本系統在某織機廠生產的劍桿織機中進行了三個月的試用，運行相當穩定可靠，具有結構簡單，操作方便，接口簡潔，成本低廉等優點，是傳統控制系統的最佳替代產品，并可供應用其它PLC控制系統時參考。
　　由于SunyPLC200和SunyHMI200集成度高、體積小巧、安裝方便，且占用極小的安裝空間，非常適合作為嵌入式控制系統進行設備配套。該系統具有大批量產品化潛力，具有廣闊的市場前景。
　　5.1. 啟動迅速
　　在第一次打緯時，織機車就應達到或接近正常運轉速度。
　　
　　5.2. 制動平穩快捷
　　停車位置準確，有利于重新開車啟動。
　　
　　5.3. 操作方便
　　即有正常啟、制動功能，也有實現某些特殊操作，如選緯工藝設定，點動、停手動正反尋車等。