罗克韦尔自动化
——PowerFlex 变频器收放卷在浆纱机中的应用

    浆纱过程是织造准备中的一个关键工序，纱线上浆的好坏对织造效率和产品质量有十分显著的影响。盐城宏华纺机是江苏盐城的一家纺织机械专业生产企业，其公司拥有的两单元浆纱机、七单元浆纱机等在国内享有较高的知名度和市场占有率，为了提高产品品质，获得更高的品牌知名度，开拓高端市场和挖掘新用户，挤进如贝宁格、祖克、津田驹、西点等国际一流浆纱机前列，宏华纺机采用了罗克韦尔自动化的PowerFlex 700 等相关产品来实现以上目的。

挑战

    为了实现以上目的，宏华纺机对电控部分提出了以下要求：

    1  要求动态特性好，电机同步控制精度达0.1％以上

    2  纱线上浆后伸长率<1cm/m

    3  生产速度可达80-100m/min

    4  爬行速度<0.5m/min

    5  严格控制运行过程的经纱伸长率和回潮率

    6  运行中各区经纱张力保持基本恒定，计长准确

    7  机器在处理问题时必须为0 转速、恒扭矩输出来保持经纱张力不变

解决方案

    在配置方案上，罗克韦尔建议客户采用MicroLogix1500LRP+1769-SM1，通过DPI 端口以通信方式控制牵引电机和收卷电机的PowerFlex 700 VC 变频器，由MicroLogix1500LRP 处理车头收卷系统、经纱退绕张力自控系统、浆液温度、烘燥温度自控系统、压浆力线性加压自控系统、浆液液位自控系统、回潮率自控系统、伸长率预置、在线检测及自控系统等。选用PanelView Plus 1000 触摸屏，在线检测和适时监控生产工艺参数，管理生产中的各种配方菜单，以满足不同用户、不同织物品种的不同上浆工艺要求。

成果

    以上方案已成功地应用在两单元的浆纱机上，经过客户几个月的稳定运行，反馈非常良好。变频器的力矩控制性能完全满足收卷轴和牵引辊的动态控制要求，电机在加减速时几乎同步响应。罗克韦尔自动化的收放卷控制方式在此浆纱机上与ABB 相比具有非常明显的优势，稳态线速度控制精度高，达到±1rpm，加减速过程张力控制误差为 1%左右，系统编程和调试时间大致只有以前的1/3 左右。

    本系统的自动化程度高、响应速度快、可控性高、系统稳定。车头右置触摸屏使各工艺参数实时显示及调整，存储用户需要各种工艺参数，故障报警信息全面，是罗克韦尔自动化集成系统在纺织机械领域的又一重大突破。

施耐德
——Twido PLC在气流纺纱机中的应用

    纺纱是将纺织纤维纺制成纱或线的过程。纺纱的实质是使纤维由杂乱无章状态转变成顺序纵向排列并加上捻度，使之具有一定强力的过程。

    气流转杯纺纱作为新型的纺纱工艺，它先将熟条开松成单纤维，再由气流输送到转杯内进行凝聚合加捻成纱，纱绕在纺纱器外的纱筒上，实现了加捻和卷绕机构的分开。直接轴承技术提供特别长的润滑周期和服务周期，从而取得最好的经济效益。机器上每个纺纱器上的JSI自动集体生头系统，保证最高生产率、快速转换和减少挡车工的工作量。

系统描述

    此系统中，主机采用Modicon Micro系列可编程控制器：TSX37 2201。通过PCMCIA RS485通讯扩展卡把所有的机节板连在一条通讯总线上。

    机节控制板部分采用专门为某纺织机械公司开发的Twido系列可编程控制器（气流纺专用控制器）。型号：TSX08 CD16F80DS。提供了端子方式连接的RS485通讯口。人机界面采用 Magelis 系列操作员对话终端。型号：XBT-G2120 5’7 蓝屏触摸式。变频器部分采用施耐德ATV58系列的产品。

    1  变频器控制的卷取电机和喂入电机需要较高的速度和精度要求，因此，采用速度闭环控制；光电编码器为RS422接口，5VDC；M4、M5变频器停车时要求快速制动，因此，变频器需加能耗制动电阻；

    2  主机采用可编程控制器，需要能和机节板控制器进行通讯，主机还和人机界面相连。

    3  机节板控制器需定制。

    4  人机界面为触摸式，能设置参数及显示设备的工作状态。

结论

    这是一个典型的全套采用施耐德电气控制产品的系统。Twido定制板的成功开发是决定该系统是否能够成功的关键。新的控制系统不仅给客户带来了成本的极大优化，并且能更好的根据工艺的要求进行修改设计，进一步提高了客户在行业中的竞争力，同时也增强了客户对电气控制系统本地化的信心。

和利时
——HOLLiAS PLC在经编机上梭节横移系统中的应用

原理和结构

    经编用一组或几组平行排列的纱线，于经向喂入机器的所有工作针上，同时成圈而形成针织物，这种方法称为经编，形成的针织物称为经编织物。

    经编机主要由编织机构、梳栉横移机构、送经机构、牵拉卷取机构和传动机构组成。经编机控制系统主要包括电子送经系统、电子提花系、梭节横移系统三个部分构成。

    1 电子送经系统

    电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力的控制，不至于将纱线送断，造成断纱而无法进行织花。电子送经系统可以分为单速或双速的 EBA 和多速的 EBC两种，采用PLC 、变频器、三相异步电机、伺服电机、编码器等组成闭环控制，来实现主轴恒速运转同时调节经轴转速，进而实现恒定送经。

    2 电子提花系统

    电子提花系统主要用来花型的提取，再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现：提花数据是转换及提花的动作控制；执行动作由3146-4096个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢，现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。

    3 梭节横移系统

    经编机的梭节一般有56条或40条,目前最多的是56条。每条梭节由1个900W的伺服来控制。由于控制轴数太多,故采用分散控制。梭节横移系统是由和利时公司PLC和伺服电机所构成的系统，是本文主要介绍的部分。

系统介绍

    经编机梭节横移系统由控制部分、驱动部分和监控部分组成，系统结构图见图1。

    1     控制部分

    主控制器要进行横移信号采集与处理，协调各分控制器的同步工作。系统采用和利时公司G5系列PLC，由一个CPU模块FM215-2BT02、两个16点开关量输入模块FM221-1BH00、三个16点开关量输出模块FM222-1BH00和一个16点继电器输出模块FM221-1HF00组成。

    系统分控制器共有28个，每组分控制器控制两轴梭节伺服。分控制器采用和利时公司G3系列高速运动控制CPU模块LM3106A，CPU模块上集成14点输入和10点晶体管输出，具有一个RS232串行通讯接口，具有两路100kHz高速脉冲输出功能。分控制器通过RS232/RS485转换器以485通讯方式连接到上位计算机上，进行监控。

    2     驱动部分

    系统共有56条梭节，由和利时公司56套900W的森创交流伺服进行控制，伺服的动作根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中花型数据进行动作。

    3     监控部分

    上位监控部分由一台研华触摸式平板电脑TPC-1261，配以监控软件来完成；同时电脑上还运行织花花型转换程序进行花型数据的转换与下载。

    监控软件采用和利时公司组态软件，完成整个系统的运行状态监控：伺服的运行状态，PLC、伺服的通讯状态，花型运行的梭节号等等运行状态；完成系统的参数设置：机械参数主要是主轴参数，运动参数主要是给PLC定位控制用的（脉冲频率，滤波时间，加减速时间等等）；另外完成工艺装针、故障处理、盘头控制、用户管理、帮助等功能。

结论

    整套系统采用性价比极高的和利时PLC作为控制器,利用本品伺服定位功能、丰富的内部数据资源、强大通讯功能，使得控制与驱动紧密结合，使系统控制的更好，显现和利时产品在系统整合上的优势。