一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，具體涉及一種基于PLC控制器的電腦提花大圓機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]瑋編針織機(jī)的種類(lèi)與機(jī)型有很多，一般大圓機(jī)整機(jī)主要由編織機(jī)構(gòu)、選針機(jī)構(gòu)、給紗機(jī)構(gòu)、牽拉卷取機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和輔助裝置構(gòu)成。
[0003]編織機(jī)構(gòu)是針織機(jī)的核心，它直接反映針織機(jī)的編織方法、編織質(zhì)量及產(chǎn)品種類(lèi)；選針機(jī)構(gòu)根據(jù)花紋要求對(duì)織針進(jìn)行選擇控制，使其進(jìn)行三功位編織的機(jī)構(gòu)，亦稱(chēng)提花機(jī)構(gòu)。根據(jù)機(jī)構(gòu)控制原理，又分為機(jī)械式選針機(jī)構(gòu)和電子式選針機(jī)構(gòu)兩種；給紗機(jī)構(gòu)將紗線(xiàn)從筒子上退繞下來(lái)并輸送給編織區(qū)域，使編織能連續(xù)進(jìn)行；牽拉卷取機(jī)構(gòu)把剛形成的織物從線(xiàn)圈區(qū)域中引出，然后繞成一定形狀的卷裝；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳到針織機(jī)的主軸，再由主軸傳至各部分，使其協(xié)調(diào)工作；輔助裝置是為了保證編織正常進(jìn)行而附加的，包括自動(dòng)加油裝置、除塵裝置、斷紗、破布、壞針檢測(cè)自停裝置和計(jì)數(shù)裝置等。
[0004]隨著現(xiàn)代紡織工業(yè)的發(fā)展，紡織企業(yè)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化水平、設(shè)備的可靠性、易操作性等提出了更高要求。在傳統(tǒng)的針織大圓機(jī)電氣控制系統(tǒng)中，一般使用單片機(jī)控制系統(tǒng)，存在著自動(dòng)化程度低、抗干擾能力弱、人機(jī)交互性差等一系列問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、自動(dòng)化程度高，提高了大圓機(jī)設(shè)備的技術(shù)性能和生產(chǎn)效率的電腦提花大圓機(jī)控制裝置。
[0006]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，包括上位PC機(jī)，所述上位PC機(jī)的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機(jī)的輸出端連接有選針器驅(qū)動(dòng)，所述選針器驅(qū)動(dòng)連接有選針機(jī)構(gòu)，所述上位PC機(jī)還連接有下位機(jī)，所述下位機(jī)是由PLC控制器構(gòu)成的控制電路，所述下位機(jī)的輸入端連接有外部輸入信號(hào)，所述下位機(jī)的輸出端連接有數(shù)字量輸出信號(hào)，所述下位機(jī)還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機(jī)，所述電機(jī)還連接有大圓機(jī)；所述外部輸入信號(hào)包括按鈕信號(hào)、編碼器信號(hào)、傳感器信號(hào)以及故障報(bào)警信號(hào)，所述數(shù)字量輸出信號(hào)包括電磁閥信號(hào)，照明信號(hào)以及運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)。
[0007]作為優(yōu)化，所述選針機(jī)構(gòu)采用壓電陶瓷選針器。
[0008]作為優(yōu)化，所述傳感器信號(hào)包括上段斷紗信號(hào)，中段斷紗信號(hào)，安全門(mén)信號(hào)。
[0009]作為優(yōu)化，所述PLC控制器采用FX3U系列PLC。
[0010]作為優(yōu)化，所述變頻器采用EV1000系列變頻器。
[0011]作為優(yōu)化，所述電機(jī)的額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)速為720r/min。
[0012]作為優(yōu)化，所述下位機(jī)與上位機(jī)、下位機(jī)與變頻器均通過(guò)RS485接口通訊連接。
[0013]有益效果:本實(shí)用新型選用PLC作為控制系統(tǒng)的下位機(jī)，其與上位機(jī)和變頻器通信方便、可靠性高，控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，提高了大圓機(jī)設(shè)備的技術(shù)性能和生產(chǎn)效率，具有很高的推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體控制系統(tǒng)框圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的下位機(jī)控制原理框圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的下位機(jī)控制主電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1和圖2所示的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，包括上位PC機(jī)，所述上位PC機(jī)的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機(jī)的輸出端連接有選針器驅(qū)動(dòng)，所述選針器驅(qū)動(dòng)連接有選針機(jī)構(gòu)，所述上位PC機(jī)還連接有下位機(jī)，所述下位機(jī)是由PLC控制器構(gòu)成的控制電路，所述下位機(jī)的輸入端連接有外部輸入信號(hào)，所述下位機(jī)的輸出端連接有數(shù)字量輸出信號(hào)，所述下位機(jī)還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機(jī)，所述電機(jī)還連接有大圓機(jī)；所述外部輸入信號(hào)包括按鈕信號(hào)、編碼器信號(hào)、傳感器信號(hào)以及故障報(bào)警信號(hào)，所述數(shù)字量輸出信號(hào)包括電磁閥信號(hào)，照明信號(hào)以及運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)。
[0018]首先要將花紋織物通過(guò)掃描儀輸入到電腦中，再將圖片上的花型信息轉(zhuǎn)變?yōu)榛y意匠圖即花型數(shù)據(jù)，然后將這些能夠被選針系統(tǒng)識(shí)別的花型數(shù)據(jù)通過(guò)U盤(pán)傳輸?shù)竭x針器控制系統(tǒng)中，控制選針刀片進(jìn)行動(dòng)作。通過(guò)上位機(jī)和下位機(jī)PLC的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)大圓機(jī)的編織控制。
[0019]上位機(jī)主要由PC機(jī)組成，通過(guò)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)編織參數(shù)的設(shè)定，發(fā)送控制參數(shù)到下位機(jī)PLC中，對(duì)大圓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0020]下位機(jī)由PLC控制，實(shí)現(xiàn)的主要功能有:接收上位機(jī)組態(tài)王軟件發(fā)送的編織參數(shù)、控制變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制、控制大圓機(jī)實(shí)現(xiàn)各種模式的運(yùn)行。PLC的控制對(duì)象主要有照明燈、運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)燈、變頻器及各種電磁閥等。
[0021]選針器為大圓機(jī)的關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)，選針器控制系統(tǒng)主要用于編織有花紋的織物，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中由壓電陶瓷選針器替代了以往的機(jī)械式選針器，減少了更換花型的時(shí)間，提高了大圓機(jī)的編織生產(chǎn)效率。傳感器主要用來(lái)檢測(cè)大圓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，如:上段斷紗、中段斷紗、安全門(mén)信號(hào)等。
[0022]PLC選用FX3U系列，它屬于第三代微型可編程控制器，內(nèi)置高達(dá)64K大容量的RAM存儲(chǔ)器、指令速度快、功能強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高。通過(guò)分析大圓機(jī)的控制要求，PLC的輸入信號(hào)包括:啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、清車(chē)按鈕、光電編碼器、各種傳感器、上段紗異常、中段紗異常、安全門(mén)異常、變頻器故障信號(hào)、其它報(bào)警信號(hào)等，共有輸入量24個(gè)。PLC的輸出信號(hào)包括:電磁閥、運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)燈、照明燈等，共有輸出量11個(gè)。選擇FX3U-64MR型PLC，其輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)均為32個(gè)，I/O 口留有一定的設(shè)計(jì)裕量，以便擴(kuò)展。
[0023]圖3為下位機(jī)控制主電路圖。大圓機(jī)拖動(dòng)主電機(jī)型號(hào)為Y2-160M1-8，額定功率4KW，額定轉(zhuǎn)速為720r/min。大圓機(jī)在編織過(guò)程中需要實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)速，以確保編織平穩(wěn)進(jìn)行，故選用變頻器對(duì)主電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。選用艾默生公司EV1000— 470055G型變頻器，EVlOOO系列變頻器具有高轉(zhuǎn)矩、高精度、寬調(diào)速驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，能夠很好適應(yīng)紡織行業(yè)高溫、尚濕和尚粉塵的工作環(huán)境，廣品可靠性尚。
[0024]FX3U PLC作為變頻器EV1000的上位機(jī)，通過(guò)485-BD模塊與EV1000變頻器的RS485控制端子連接，RS485接口一般采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸，所以使用了“雙絞屏蔽”電纜來(lái)進(jìn)行連接，并通過(guò)MODBUS協(xié)議實(shí)現(xiàn)FX3U PLC和EV1000變頻器的通信。
[0025]MODBUS協(xié)議是基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通信協(xié)議，在我國(guó)MODBUS已成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19582—2008。該協(xié)議通信的底層為RS485信號(hào)，采用雙絞線(xiàn)連接，在工業(yè)控制中被廣泛使用，現(xiàn)眾多廠家的變頻器、PLC通信都采用該協(xié)議。在保證較高通訊質(zhì)量的同時(shí)也降低了通訊成本。
[0026]由于PLC是通過(guò)RS485串行口通信控制變頻器的運(yùn)行，所以EV1000變頻器運(yùn)行命令通道選擇串行口運(yùn)行命令方式，串行口通過(guò)傳輸協(xié)議命令設(shè)定變頻器的運(yùn)行頻率、加減速時(shí)間、速度閉環(huán)給定等，并可通過(guò)上位機(jī)命令實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、自由停車(chē)、制動(dòng)、緊急停車(chē)等功能。變頻器的繼電器輸出端子TA-TC間為常開(kāi)觸點(diǎn)，作為PLC的輸入信號(hào)，變頻器運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，TA-TC間接通，給PLC發(fā)出信號(hào)，通過(guò)串行通信口給EV1000發(fā)出緊急停車(chē)命令，使變頻器迅速停止。
[0027]在變頻主電機(jī)的軸上安裝了光電編碼器，將采集到的主電機(jī)速度信號(hào)送至PLC的高速計(jì)數(shù)輸入端，由PLC的高速計(jì)數(shù)器計(jì)算光電編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)，組成一個(gè)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，保證了變頻器的轉(zhuǎn)速控制精度。另外，PLC的高速計(jì)數(shù)器同時(shí)檢測(cè)機(jī)器運(yùn)行圈數(shù)，為計(jì)算班產(chǎn)量，總產(chǎn)量提供參數(shù)。
[0028]本實(shí)用新型的控制過(guò)程為:接通電源后，大圓機(jī)進(jìn)入復(fù)位自診狀態(tài)，檢查是否有故障信號(hào)，確認(rèn)沒(méi)有故障后，自動(dòng)將大圓機(jī)參數(shù)初始化并進(jìn)入待編織狀態(tài)。用戶(hù)可以設(shè)定一系列編織參數(shù)，如編織圈數(shù)、機(jī)器轉(zhuǎn)速等，并可選擇大圓機(jī)的運(yùn)行模式，運(yùn)行模式有織布運(yùn)行、除塵運(yùn)行、點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行和清車(chē)運(yùn)行四種，選擇織布運(yùn)行模式后，機(jī)器即進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，布匹達(dá)到設(shè)定長(zhǎng)度后，機(jī)器自動(dòng)停車(chē)。
[0029]本實(shí)用新型選用PLC作為控制系統(tǒng)的下位機(jī)，其與上位機(jī)和變頻器通信方便、可靠性高，控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，提高了大圓機(jī)設(shè)備的技術(shù)性能和生產(chǎn)效率，具有很高的推廣價(jià)值。
[0030]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型專(zhuān)利，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，包括上位PC機(jī)，所述上位PC機(jī)的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機(jī)的輸出端連接有選針器驅(qū)動(dòng)，所述選針器驅(qū)動(dòng)連接有選針機(jī)構(gòu)，所述上位PC機(jī)還連接有下位機(jī)，其特征在于:所述下位機(jī)是由PLC控制器構(gòu)成的控制電路，所述下位機(jī)的輸入端連接有外部輸入信號(hào)，所述下位機(jī)的輸出端連接有數(shù)字量輸出信號(hào)，所述下位機(jī)還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機(jī)，所述電機(jī)還連接有大圓機(jī)；所述外部輸入信號(hào)包括按鈕信號(hào)、編碼器信號(hào)、傳感器信號(hào)以及故障報(bào)警信號(hào)，所述數(shù)字量輸出信號(hào)包括電磁閥信號(hào)，照明信號(hào)以及運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述選針機(jī)構(gòu)采用壓電陶瓷選針器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述傳感器信號(hào)包括上段斷紗信號(hào)，中段斷紗信號(hào)，安全門(mén)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述PLC控制器采用FX3U系列PLC。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述變頻器采用EVlOOO系列變頻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述電機(jī)的額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)速為720r/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，其特征在于:所述下位機(jī)與上位機(jī)、下位機(jī)與變頻器均通過(guò)RS485接口通訊連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電腦提花大圓機(jī)控制裝置，包括上位PC機(jī)，所述上位PC機(jī)的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機(jī)的輸出端連接有選針器驅(qū)動(dòng)以及選針機(jī)構(gòu)，所述上位PC機(jī)還連接有下位機(jī)，所述下位機(jī)是由PLC控制器構(gòu)成的控制電路，所述下位機(jī)的輸入端連接有外部輸入信號(hào)，所述下位機(jī)的輸出端連接有數(shù)字量輸出信號(hào)，所述下位機(jī)還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機(jī)，所述電機(jī)還連接有大圓機(jī)。本實(shí)用新型選用PLC作為控制系統(tǒng)的下位機(jī)，其與上位機(jī)和變頻器通信方便、可靠性高，控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高，和單片機(jī)系統(tǒng)相比具有極高的可靠性?，F(xiàn)場(chǎng)使用證明，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作方便，具有很高的推廣價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】D04B15-68
【公開(kāi)號(hào)】CN204455479
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520030196
【發(fā)明人】趙斌
【申請(qǐng)人】江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日