触摸屏、变频器、触摸屏、变频器、PLC 技术在转杯纺纱机上的应用技术在转杯纺纱机上的应用字体: 小 中 大 | 打印 发布: 2007-9-16 10:34 来_源: 查看: 3 次 转杯纺纱是从 20 世纪 70 年代以来迅速发展到大规模工业应用的一项新技术转杯纺纱机的使用以棉纺行业为主，现已逐步渗透到毛、麻、绸丝和化纤行业，纺纱号数从 73～29 tex(8—20Ne)逐步扩展到117—14．5tex(5～40Ne)，织物品种从机织物向低捻针织、产业用品、装饰用品和特种用途产品方向发展由于用户品种变化快，各种纺纱工艺参数的更改、设定频繁，给用户操作带来很多麻烦同时老式的继电器控制线路存在某些不可靠的地方，影响成纱质量，给用户造成不必要的经济损失新的电气控制系统由西门子 S7—200 可编程序控制器对全机进行自动控制，采用西门子 TPl70A 触摸屏完成人机对话，并用两台西门子 MMV 变频器来实现喂棉电机和引纱电机的变频调速，以达到用户要求的纺纱工艺参数电气控制原理如图 11 主要硬件配置(1)控制核心选用德国西门子 S7—200 可编程序控制器，其使用简单，功能强大，最优性能价格比能满足各种各样自动化控制需要，且具有紧凑的设计结构、良好的扩展性能、强大的指令功能；其 CPU 为控制高速事件提供了高速 I／O；并提供了方便、简洁、开放的通讯功能；使得 S7—200 可以近乎完美地满足小规模的控制要求。
本系统使用两个RS485 通讯口，porto 采用 USS 协议与两台变频器进行通讯，控制喂棉电机和引纱电机的速度，portl 采用 MPI 协议与 TPl70A 触摸屏进行通讯，完成人机对话，六路高速计数器和一路普通输入口采样主要运动部件的实时速度2)人机对话界面采用带 RS485 通讯接口的德国西门子 TPl70A 触摸屏，进行参数的设定、显示，全机的点动调试、自动运行以及工艺参数的计算3)变频器使用西门子 MMV 系列，型号如下：喂棉电机 MMV75／3 0．75kWl 台引纱电机 MMV400／3 4kWl 台(4)开关电源、继电器、接触器、变压器、断路器等低压电器2 人机界面TPl70A 触摸屏是西门子 HMI(人机界面产品)家族的新成员，是具有极高性能／价格比的触摸屏产品本机为用户提供 6 组菜单，分别为“自动运行”、“点动调试”、“参数显示”、“参数设定”、“工艺计算”、“返回”1)“自动运行”包括左车启动、停止、右车启动、停止、输送带启动、停止2)“点动调试”包括左转杯点动、右转杯点动、左分梳点动、右分梳点动、风机点动、引纱启动停止、喂棉启动停止为方便用户在调试、维修、保养时使用。
3)“参数显示”包括左转杯转速、右转杯转速、左分梳转速、右分梳转速、喂棉电机转速、引纱电机转速、喂棉速度、引纱速度、牵伸倍数、横动次数、张力牵伸率等显示当前的电机转速和工艺参数，实现实时监控4)“参数设定”包括喂棉电机频率、引纱电机频率通过改变频率来达到用户所需纺纱工艺参数5)“工艺计算”通过输入喂人品线密度、纺纱支数、捻系数、纺杯转速，来计算理论牵伸倍数、喂棉电机频率、引纱电机频率6)“返回”此菜单使用户返回开机屏3 程序结构程序部分包括主程序和 7 个子程序、3 个中断程序主程序完成逻辑功能控制以及子程序和中断程序的调用SBR0 初始化子程序，对六个高速计数器进行初始化，以及 USS 协议初始化SBRl 一 SBR5USS 通讯协议所需子程序SBR6 速度计算子程序，计算当前转杯转速、分梳转速、喂棉电机转速、引纱电机转速、喂棉速度、引纱速度、牵伸倍数、横动次数、张力牵伸率等实时值，并通过 TPl70A 显示出来SBR7 计算器子程序，通过输入的喂人品线密度、纺纱支数、捻系数、纺杯转数，来计算理论牵伸倍数、喂棉电机频率、引纱电机频率INTl 一 INT3 USS 协议通讯指令所需中断程序。
4 变频器的使用(1)变频器与 PLC 的通讯采用西门子的 USS 协议指令，USS 协议指令是 STEP 7—MIC)Ro／WIN32 软件工具包的一个组成部分，通过专为 USS 协议通信而设计的预配置子程序和中断程序，使变频器的控制更为方便在使用中首先必须正确设置变频器的相关系统参数(如远程控制方式，变频器从站地址，波特率等)，以保证通讯正常进行，否则会导致通讯失败，甚至损坏元器件2)变频器接线时要严格按照说明书进行，区分进线和出线，确保联线正确3)变频器和 PLC 之间的通讯电缆，必须共用一个公共电路参考点，以防止不希望有的电流流通，否则会引起通讯故障或损坏设备5 结论 本控制系统采用 TPl70A 触摸屏作为人机界面，增加了系统的可靠性；采用 S7—200的 USS 协议直接控制变频器，实现了控制方式灵活、精度高、程序开发简单等优点本系统可以外加工业组态软件进行现场监控，在设计过程中采用组态王 5．1 进行监控，十分方便地实现现场数据的采集和监控，该系统投入运行一年来一直十分稳定，故障率极低，而且操作容易，深受用户好评本系统充分体现了 S7—200 在小规模控制系统中的灵活、方便和最优的性能价格比。