【摘要】本文主要介紹了臺(tái)達(dá)HMI的配方功能和PLC、伺服在竹節(jié)紗設(shè)備上的應(yīng)用。

【Abstract】This article mainly introduces the recipe function of Delta’s HMI and the application of PLC and Servo in the equipment of Jingwei textile machinery.

【關(guān)鍵字】PLC；人機(jī)界面；伺服

      竹節(jié)紗作為花式紗線的一種，在新面料的設(shè)計(jì)與開發(fā)中得以廣泛應(yīng)用。隨著社會(huì)的進(jìn)步以及人民生活水平的提高，竹節(jié)紗設(shè)備的性能要求也越來越高。而隨著時(shí)間的積累，竹節(jié)紗工藝配方參數(shù)也會(huì)越來越多。有的紡織廠客戶甚至有成百上千種竹節(jié)紗配方。當(dāng)有某紗線訂單時(shí)，操作員需要將每臺(tái)竹節(jié)紗設(shè)備的配方參數(shù)逐步輸入觸摸屏，操作麻煩且容易錯(cuò)漏，有些竹節(jié)紗還要求在某段粗度范圍內(nèi)隨機(jī)抽樣紡。面對(duì)日益突出的問題，臺(tái)達(dá)為紡織機(jī)械客戶推出了整套解決方案。

1  系統(tǒng)介紹

1.1  硬件組成

該系統(tǒng)的硬件組成如表1所示。

表1  系統(tǒng)的硬件組成

1.2  配方工藝管理系統(tǒng)

      竹節(jié)紗配方工藝歸檔，為工藝人員對(duì)竹節(jié)紗的生產(chǎn)管理帶來極大的方便。隨著近幾年電腦運(yùn)用的普及和電腦技術(shù)的高速發(fā)展，U盤成為了新一代超容量永久性存儲(chǔ)器，再也不用擔(dān)心掉電時(shí)間長而丟失工藝的問題。

      本系統(tǒng)結(jié)合U盤為用戶開放了4000個(gè)竹節(jié)工藝品種貨架，每個(gè)工藝品種可以有最多200組竹節(jié)工藝參數(shù)組數(shù)，供用戶隨意調(diào)用、存貯或修改。在多機(jī)臺(tái)竹節(jié)紗間操作時(shí)，不需要每臺(tái)都執(zhí)行輸入操作，只用一只U盤就可互相復(fù)制竹節(jié)工藝，不僅簡化操作流程，而且便于統(tǒng)一管理并提高其可靠性。此外，還可以將U盤中竹節(jié)工藝定期保存到廠部電腦，以便歸檔留底。

1.3  四種紡紗方式可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)格

      除提供市面上已有的1組參數(shù)和多組參數(shù)循環(huán)紡紗方式外，臺(tái)達(dá)還可為用戶提供3種更為先進(jìn)的紡紗方式：

（1）模糊1：控制器從用戶設(shè)定的1～200組參數(shù)中隨機(jī)抽取其中一組紡，按組別進(jìn)行隨機(jī)抽取不重復(fù)紡紗（M組節(jié)長─M組節(jié)距─N組節(jié)長─N組節(jié)距）。

（2）模糊2：控制器從用戶設(shè)定的1～200組參數(shù)中隨機(jī)抽取其中一組的節(jié)長，與另外經(jīng)過隨機(jī)抽取的不同組的節(jié)距，重新組成新的一組竹節(jié)參數(shù)進(jìn)行紡紗，即將竹節(jié)隨機(jī)組合紡紗（M組節(jié)長—N組節(jié)距—X組節(jié)長—Y組節(jié)距）。在模糊1的基礎(chǔ)上打破組別的限制，實(shí)現(xiàn)高等無序紡紗。

（3）模糊紡3：在模糊紡3竹節(jié)參數(shù)設(shè)置中，輸入基紗及竹節(jié)參數(shù)的上下限值（上限≥下限），各紡紗參數(shù)在上下限設(shè)定范圍內(nèi)由控制器隨機(jī)抽取數(shù)值進(jìn)行紡紗?？蛻糁恍枰O(shè)定好參數(shù)的上下限數(shù)值即可實(shí)現(xiàn)的模糊式竹節(jié)紗。

在這三種紡紗過程中，因?yàn)榭刂破魇菆?zhí)行微機(jī)中的隨機(jī)數(shù)指令，經(jīng)過隨機(jī)抽樣后竹節(jié)規(guī)律是完全不會(huì)重復(fù)的。就算在同品種不同臺(tái)之間，也不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的規(guī)律性。從實(shí)際應(yīng)用看，這些功能完全解決了布面上規(guī)律性條紋的產(chǎn)生，滿足了用戶對(duì)不同風(fēng)格布面的要求。

1.4  超精度位置控制的伺服系統(tǒng)

      本裝置采用高速脈沖輸出型PLC控制伺服系統(tǒng)，扭矩恒定，超喂比恒定；伺服長時(shí)間連續(xù)工作，竹節(jié)不變化，穩(wěn)定性好。設(shè)計(jì)原理采用伺服電機(jī)高精度定位控制模式，以脈沖方式控制，一個(gè)脈沖運(yùn)行一個(gè)固定角度。因在高精度數(shù)控加工中均采用此種控制方式，所以在參數(shù)設(shè)定過程中可直接輸入粗長、細(xì)長，設(shè)備控制的穩(wěn)定性得到了可靠保證。

      與其他竹節(jié)紗裝置采用速度控制模式相比，此款裝置是通過直接設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速，再通過羅拉轉(zhuǎn)速計(jì)算出時(shí)間，用定時(shí)變速的方式控制粗長和細(xì)長的。

1.5  高質(zhì)量前羅拉采樣系統(tǒng)

      本裝置的控制系統(tǒng)是將前羅拉與中后羅拉完全獨(dú)立傳動(dòng)，它們間是通過無觸的傳感器來實(shí)現(xiàn)電氣跟隨，而前羅拉測(cè)速編碼器的精度及分辨率都起決定作用?？刂破鞯母咚儆?jì)數(shù)功能可以從開停車到紡紗中的所有細(xì)節(jié)都處于監(jiān)控之下，并提供校正及報(bào)警。

1.6  完善的報(bào)警自診斷功能

      本系統(tǒng)提供了生產(chǎn)過程中所有故障或非正常參數(shù)設(shè)置等報(bào)警功能，可以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)警和及時(shí)處理，保障了優(yōu)質(zhì)竹節(jié)紗的順利生產(chǎn)。

1.7  結(jié)構(gòu)簡單

      本竹節(jié)紗裝置由伺服電機(jī)帶動(dòng)中后羅拉傳動(dòng)，機(jī)械部分自成單元，不與原主機(jī)沖突，安裝方便。不僅如此，電控箱還將外置。采用本裝置后，不易出機(jī)械故障，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率及成紗質(zhì)量。

      本裝置還提供了一些其他的獨(dú)特功能。例如節(jié)形的調(diào)整功能，也就是竹節(jié)曲線形狀的選擇功能，實(shí)現(xiàn)了飽滿竹節(jié)，解決了瘦紗現(xiàn)象；開車補(bǔ)償功能可解決雙速、變頻細(xì)紗機(jī)啟停時(shí)產(chǎn)生的細(xì)節(jié)現(xiàn)象。

2  工藝數(shù)據(jù)

      其中牽伸倍數(shù)可調(diào)整，竹節(jié)長度和竹節(jié)距離可直接輸入所需尺寸，竹節(jié)粗度則按所需倍數(shù)直接輸入。此外，工藝過程中還需試紡確定。

      紡制竹節(jié)紗除正常的各項(xiàng)指標(biāo)外，竹節(jié)指標(biāo)主要有竹節(jié)長度、竹節(jié)距離以及竹節(jié)粗細(xì)。影響這些指標(biāo)的因素主要有：前羅拉轉(zhuǎn)速、前羅拉直徑、錠子轉(zhuǎn)速、牽伸比、牽伸加壓系統(tǒng)、紡制的品種等。一旦上述參數(shù)確定，那么就確定了所紡竹節(jié)紗的指標(biāo)。

3  出廠紡紗工藝參數(shù)確定

      首先，確定基紗的正常工藝數(shù)據(jù)，試紡定量是否正常。按設(shè)定的基紗工藝參數(shù)，輸入正確的竹節(jié)工藝。其中，參數(shù)包括牽伸倍數(shù)、細(xì)長、粗長、細(xì)度和粗度。然后進(jìn)行試紡竹節(jié)工藝，檢測(cè)是否符合要求。工藝確定，正式生產(chǎn)。

      竹節(jié)粗度為直接輸入所需倍數(shù)，若需多種粗度，也是按順序直接輸入即可（無需計(jì)算）；竹節(jié)長度、竹節(jié)距離：整體調(diào)節(jié)可修改；粗長系數(shù)為竹節(jié)長度整體修正系數(shù)，細(xì)長系數(shù)為竹節(jié)距離整體修正系數(shù)也可單節(jié)修改（逐段修改）；定量偏差為可修改牽伸倍數(shù)。

      正常紗與竹節(jié)紗切換可直接通過PLC控制，如長時(shí)間不紡竹節(jié)則摘掉鏈條即可，恢復(fù)正常紡紗狀態(tài)。此外，測(cè)速系統(tǒng)不須設(shè)置，其將自動(dòng)跟蹤。

4  伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置     

伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2  伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置