紡織印染——南大傲拓NA400系列PLC在轉杯紡紗機中的應用

　　隨著市場的需求，紡織生產工藝的改變，轉杯紡紗在紡織工藝過程中的應用越來越廣泛。紡織企業對轉杯紡紗機可靠性，易操作性提出了更高的要求。由于PLC可編程控制器可靠性高、抗干擾能力強、使用方便等優點，所以被廣泛的應用于對轉杯紡紗機的現場控制。傳統的控制方式是采用開環控制，電機的運行頻率通過變頻器面板手工設置，這種方式存在控制精度差，人機交互性差等一系列問題，這就需要有一套更合理的控制系統來提高機器的運行精度和改善人機交互性。我們以NA400系列PLC為核心改進設計了一套控制系統，實現紡紗控制性能的提高。

　　1.系統構成

　　控制系統的構成主要是NA400CPU401-0301主機，SIEMENS MM440變頻器， 海泰克PWS6A00T-N觸摸屏。在控制系統中主要任務是：1、通過調整變頻器的頻率來提高運行精度，改變紡紗工藝;2、通過人機界面來顯示和設置參數。

　　2.程序的設計

　　程序設計方針是以控制程序作為主程序，PLC與變頻器之間的通訊，換班，工藝計算，產量報表，號數報表，作為子程序。我們把通訊，換班，產量報表，號數報表等子程序做成標準程序模塊，這樣縮短了程序的開發周期，增強了程序可讀性。主程序由速度信號的采集，給棉電機和引紗電機初始頻率的計算，全機動作的控制，給棉電機和引紗電機頻率的調整等程序組成。其中信號的采集使用PLC中的高速計數器，初始頻率的計算是根據細紗號數和捻度，轉杯電機的理論值進行計算，動作的控制主要是控制轉杯電機、分梳輥電機、引紗電機和喂棉電機的起停順序。給棉電機和引紗電機的轉速采用閉環控制，積分調整的方式，用來滿足紡紗工藝的要求。還值得一提的是在新裝設備調試初始，需要進行電機轉向的調整和機械調整，這就需要電機點動的控制方式，為實現這一功能，我采用通過旋鈕選擇點動方式，控制人機界面顯示點動畫面，從而進行點動控制。

　　系統采用RS-485進行網絡通訊，RS-485是一般工業控制所經常采用的網絡通訊方式。它具有能夠實現多機通訊(RS-485驅動器最多可接32個從站)，通訊距離長，抗干擾能力強等特點。NA400CPU401-0301主機具有 RS-232通訊口，通過信號轉換為RS-485的物理接口，而SIEMENS MM440變頻器也都有RS-485通訊口，并且提供了自由口專用驅動指令。我們以PLC為主機，兩個變頻器為從機組成RS-485控制 網絡。每個從站被賦與唯一的本機地址。通訊采用主機輪詢，從機應答的通訊方式，主機發出的信息可以被各從機接收，從機只能發出應答信息，從機間不能通信。從機接收到數據后，判斷地址是否和本機地址相同，若相同則對數據進行處理后應答，若不同則不予理睬。通過通訊主要是控制給棉電機和引紗電機的起停和工作頻 率的修改，工作頻率初值是PLC根據設定的細紗號數和棉條號數計算得出。在機器運轉中，通過速度傳感器檢測，PLC進行計算比較，微調工作頻率，使機器運轉精度提高。其中需要注意的是在使用通訊進行控制變頻器的起停一定注意程序的邏輯順序，不然將會引起動作的混亂而不能達到預期的效果。