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永宏P(guān)LC在針刺型無紡布生產(chǎn)線上的系統(tǒng)集成應(yīng)用

時間:2009-09-08 10:12:46來源:ronggang

導(dǎo)語:?本文主要論述永宏P(guān)LC在針刺型無紡布生產(chǎn)線上的系統(tǒng)集成應(yīng)用原理,展示同構(gòu)平臺機(jī)電自動化產(chǎn)品的系統(tǒng)集成優(yōu)勢
摘 要:本文主要論述永宏PLC在針刺型無紡布生產(chǎn)線上的系統(tǒng)集成應(yīng)用原理,展示同構(gòu)平臺機(jī)電自動化產(chǎn)品的系統(tǒng)集成優(yōu)勢。 關(guān)鍵詞:針刺機(jī) 變頻器 人機(jī)界面 PLC 一、 引言   無紡布在發(fā)達(dá)國家的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)甚至土建工程和醫(yī)療衛(wèi)生中有廣泛的用途。自從1990年開始,中國通過引進(jìn)歐洲光、機(jī)、電、氣、液全自動化成套生產(chǎn)線設(shè)備,有了現(xiàn)代意義上的無紡布生產(chǎn)能力。根據(jù)機(jī)電工程的理念,現(xiàn)代無紡布是典型的高新自動化設(shè)備密集型產(chǎn)業(yè)。   無紡布的紡織工程學(xué)名叫做非織造布。非織造布工藝完全不同于傳統(tǒng)的紡紗——織布過程,非織造布的最大特點(diǎn)是不需要紡紗過程,它的“織布”過程更加類似于造紙工藝,非織造布通常是在一條生產(chǎn)線上直接實(shí)現(xiàn)從纖維到成布的連續(xù)加工過程。非織造布生產(chǎn)線“吃”進(jìn)去的是纖維,“吐”出來的是布。參見圖1針刺型無紡布工藝過程,定向或隨機(jī)排列的纖維通過摩擦、抱合、粘合或這些方法的組合,而相互結(jié)合制成的水平纏結(jié)薄片、纖維網(wǎng)或絮墊,經(jīng)過針刺機(jī)組在垂直布面方向纏結(jié)成布。因?yàn)闆]有傳統(tǒng)意義的紡紗織布過程,所以叫做無紡布。 二.無紡布生產(chǎn)工藝流程: [align=center] 圖1 生產(chǎn)工藝流程[/align]   其中送棉箱,開松機(jī)和氣壓棉箱是將密實(shí)的纖維變成蓬松雜亂的纖維并送到梳理機(jī)入口,梳理機(jī)將纖維梳理成厚薄均勻的纖維網(wǎng)并送到鋪網(wǎng)機(jī),鋪網(wǎng)機(jī)將送來的纖維網(wǎng)按照重量要求疊成多層的纖維網(wǎng)送往針刺機(jī),并由針刺機(jī)刺成相互結(jié)合制成的纖維薄片。無紡布生產(chǎn)線系統(tǒng)是一個看似各自獨(dú)立、但卻互相牽制的一個大系統(tǒng),本文將以針刺機(jī)組為對象集成自動化針刺無紡布生產(chǎn)線的介紹。 三.永宏電機(jī)介紹   永宏電機(jī)股份有限公司于1992年由一群從事PLC設(shè)計(jì)工作多年的工程師創(chuàng)立與臺灣。1993年推出FBE和FBN系列產(chǎn)品,經(jīng)由多年努力2003年推出FBS全新系列產(chǎn)品倍受業(yè)界好評。一直以來,本公司全心專注在高功能的中小型PLC市場領(lǐng)域,創(chuàng)立的自有品牌“FATEK” ,目前在業(yè)界已享有頗高的知名度。提供客戶完善的高性價(jià)比產(chǎn)品一直是永宏的宏愿,多年的默默耕耘與實(shí)踐終于能開花結(jié)果。 四、自動化系統(tǒng)集成規(guī)劃  ?。?)PLC的存儲容量和處理速度。整條生產(chǎn)線而言,數(shù)據(jù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算量很大,單臺PLC的處理速度將會影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性。  ?。?)針刺生產(chǎn)線的布局和設(shè)備操作。各機(jī)臺是分散的,集中一地操作會為生產(chǎn)帶來不便,但假如分散操作,必須考慮人機(jī)與PLC間的距離問題及PLC與受控單元的布線問題。  ?。?)設(shè)備組合方式。通常一條完整的生產(chǎn)線用戶會采購生產(chǎn)設(shè)備廠家性能或價(jià)格有優(yōu)勢的產(chǎn)品,或根據(jù)自身生產(chǎn)的產(chǎn)品采用不同的設(shè)備組合,故每條生產(chǎn)線組合可能完全不同。   綜上所述,為滿足方便安裝、方便整線整合、提高系統(tǒng)性能的要求,本系統(tǒng)按照單機(jī)設(shè)計(jì)、自由組合方式設(shè)計(jì),即每臺針刺機(jī)組使用一臺PLC、一臺做主站,其余做從站控制,只要用一臺人機(jī)界面,通過RS232通訊端口控制主站PLC,主站與從站數(shù)據(jù)交換用LINK通訊。祥見下圖。
  由于四個FBS-60MA之間走的LINK通訊,加上針刺機(jī)的每道控制都有一個變頻器,所以PLC附近有很強(qiáng)的干擾源體,如果PLC抗干擾問題不行,或布線不合理,將會直接導(dǎo)致通訊錯誤,從而使得整條設(shè)備癱瘓。永宏P(guān)LC的設(shè)計(jì)理念與它機(jī)有所不同是我們把所有的控制部件都集成在了一塊芯片SOC上,即:系統(tǒng)芯片(system-on-chip).把CPU,定時器,計(jì)數(shù)器,AD,DA,高速計(jì)數(shù)等等都集成在一起,所以抗干擾能力大大提升,加上我們輸入輸出都做了隔離,解決了客戶抗干擾問題的后顧之憂!   由上圖得知每臺PLC需要2個RS485通訊口,在這就體現(xiàn)了我們永宏P(guān)LC擁有強(qiáng)大的通訊能力,單機(jī)最多有5個通訊口。 五.人機(jī)界面: [align=center] 圖3 按鈕控制畫面 圖4 參數(shù)設(shè)定 圖5 動作流程圖[/align]   從人機(jī)界面中可以看出針刺機(jī)分:1.針刺輸入 2.上針刺 3.下針刺 4.針刺輸出??偣卜炙慕M動作流程來完成,最后通過收卷控制把生產(chǎn)好的成品打包入庫。從圖中可以看出如果1號針刺機(jī)的輸入停止了,那么跟隨其后的所有動作必須馬上停止動作,否則生產(chǎn)中的布會被拉裂,拉斷,直接造成損失。即只要前一級牽引輥停止工作,后面必須馬上停止工作。   由于系統(tǒng)控制只是通過一臺人機(jī)界面控制,所有參數(shù)設(shè)置在人機(jī)界面上設(shè)定好后,一般還需要根據(jù)實(shí)際情況稍微修改才行,由于工藝要求4個PLC裝在不同的四個電氣柜里,微調(diào)不可能在同一地方操作。通過電氣柜面板按鈕手動操作實(shí)現(xiàn)微調(diào)!   在主站的控制柜上裝有一鍵啟停按鈕和聯(lián)動開關(guān),其他3個控制柜只有聯(lián)動開關(guān)。設(shè)備在停止?fàn)顟B(tài)時,只有聯(lián)動開關(guān)全部在ON時,按一鍵啟停鍵才能啟動所有的針刺機(jī)組,同理設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)時,只有聯(lián)動開關(guān)全部在ON時,按一鍵啟停鍵才能停止所有的針刺機(jī)組 六.通訊   1. MODBUS通訊   永宏P(guān)LC MODBUS通訊指令FUN150可以和任何支持MODBUS通訊協(xié)議的設(shè)備聯(lián)機(jī)。參數(shù)如下表:
  針刺機(jī)設(shè)備中使用的變頻器是臺達(dá)的,頻率指令地址是2001H,由于永宏是十進(jìn)制五碼或六碼設(shè)置,所以:2001H轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制是8193,我們D或R寄存器對應(yīng)的是從40001(五碼)或400001(六碼)開始,所以表示為40001+8193=48194,或400001+8193=408194,祥見上面表格設(shè)置。再把PLC的通訊參數(shù)設(shè)置成和臺達(dá)變頻器參數(shù)一致就行,設(shè)置方法為:打開軟件點(diǎn)PLC————-設(shè)定——————你目前占用哪個口就點(diǎn)哪個,如:PORT2通訊參數(shù)。打開后修改波特率,數(shù)據(jù)位,停止位,奇偶校驗(yàn),把永宏通訊該成ASCII MODBUS或RTU MODBUS即可。   2. LINK通訊   LINK通訊指令FUN151指令有4中模式,其中MOD0和MOD3是LINK通訊,而且MOD3是高速通訊,采用的是二進(jìn)制的通訊方式,所以通訊速率最高達(dá)921。6KBPS,下表是FUN151在MOD0方式下的情況:
  通過LINK,可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面控制主站PLC,而由主站PLC通過LINK和其他3個從站PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的共享和交換。 七.PLC設(shè)計(jì)概要:   按照系統(tǒng)功能完成輸入輸出點(diǎn)規(guī)劃后的工作就是程序設(shè)計(jì)。整條生產(chǎn)來講,基本功能是快速處理速度信息并實(shí)現(xiàn)速度跟隨,根據(jù)目前PLC的性能和已構(gòu)建的硬件框架,可以使用總機(jī)集中分配信息,單機(jī)獨(dú)立處理方式實(shí)現(xiàn)。單臺針刺機(jī)而言,程序主要的工作變量有針刺密度(M針密)、針刺頻率(F針頻)、牽伸比(K)、入料速度(V入)、出料速度(V出料),托網(wǎng)位置(T)和剝網(wǎng)位置(B)。保護(hù)變量有針刺次數(shù)(C)、針刺時間(t)、托網(wǎng)位置上限(TSL)、托網(wǎng)位置下限(TXL)、托網(wǎng)位置上限(BSL)和剝網(wǎng)位置下限(BXL)。為了便于維護(hù),程序結(jié)構(gòu)上以主程序調(diào)用子程序形式編寫,分為針刺運(yùn)算子程序,托網(wǎng)剝網(wǎng)運(yùn)算子程序,保護(hù)子程序,數(shù)據(jù)上傳子程序及動作執(zhí)行子程序。主程序部分包含程序初始化、子程序調(diào)用和解讀總控制器發(fā)出的指令解讀信息包含當(dāng)前機(jī)臺是本地單機(jī)運(yùn)行還是遠(yuǎn)端控制。 八.結(jié)束語:   永宏優(yōu)越的質(zhì)量,超強(qiáng)的應(yīng)用指令功能,多樣話的通訊方式,使得我們在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中起到了關(guān)鍵性的作用。伴隨永宏機(jī)電產(chǎn)品的豐富與發(fā)展,功能的不斷提高,面對客戶對整體服務(wù)的需求,產(chǎn)品擁有廣闊長遠(yuǎn)的市場拓展空間。

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