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臺達(dá)機電產(chǎn)品在竹節(jié)紗設(shè)備上的應(yīng)用

中達(dá)電通股份有限公司
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【摘要】本文主要介紹了臺達(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)計與開發(fā)中得以廣泛應(yīng)用。隨著社會的進(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。而隨著時間的積累,竹節(jié)紗工藝配方參數(shù)也會越來越多。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,操作員需要將每臺竹節(jié)紗設(shè)備的配方參數(shù)逐步輸入觸摸屏,操作麻煩且容易錯漏,有些竹節(jié)紗還要求在某段粗度范圍內(nèi)隨機抽樣紡。面對日益突出的問題,臺達(dá)為紡織機械客戶推出了整套解決方案。
 
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器,再也不用擔(dān)心掉電時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個竹節(jié)工藝品種貨架,每個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。在多機臺竹節(jié)紗間操作時,不需要每臺都執(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)中隨機抽取其中一組紡,按組別進(jìn)行隨機抽取不重復(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)中隨機抽取其中一組的節(jié)長,與另外經(jīng)過隨機抽取的不同組的節(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)由控制器隨機抽取數(shù)值進(jìn)行紡紗。客戶只需要設(shè)定好參數(shù)的上下限數(shù)值即可實現(xiàn)的模糊式竹節(jié)紗。
    在這三種紡紗過程中,因為控制器是執(zhí)行微機中的隨機數(shù)指令,經(jīng)過隨機抽樣后竹節(jié)規(guī)律是完全不會重復(fù)的。就算在同品種不同臺之間,也不會出現(xiàn)重復(fù)的規(guī)律性。從實際應(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;伺服長時間連續(xù)工作,竹節(jié)不變化,穩(wěn)定性好。設(shè)計原理采用伺服電機高精度定位控制模式,以脈沖方式控制,一個脈沖運行一個固定角度。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)定電機轉(zhuǎn)速,再通過羅拉轉(zhuǎn)速計算出時間,用定時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立傳動,它們間是通過無觸的傳感器來實現(xiàn)電氣跟隨,而前羅拉測速編碼器的精度及分辨率都起決定作用。控制器的高速計數(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,并提供校正及報警。
1.6  完善的報警自診斷功能
    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)置等報警功能,可以做到及時發(fā)現(xiàn)、及時報警和及時處理,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)紗裝置由伺服電機帶動中后羅拉傳動,機械部分自成單元,不與原主機沖突,安裝方便。不僅如此,電控箱還將外置。采用本裝置后,不易出機械故障,同時也降低了勞動強度,提高了勞動效率及成紗質(zhì)量。
    本裝置還提供了一些其他的獨特功能。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,實現(xiàn)了飽滿竹節(jié),解決了瘦紗現(xiàn)象;開車補償功能可解決雙速、變頻細(xì)紗機啟停時產(chǎn)生的細(xì)節(jié)現(xiàn)象。
 
工藝數(shù)據(jù)
 
竹節(jié)紗工藝計算公式為
    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)。
 
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,測速系統(tǒng)不須設(shè)置,其將自動跟蹤。
 
伺服驅(qū)動參數(shù)設(shè)置     
伺服驅(qū)動參數(shù)設(shè)置如表2所示。
                            

 表2  伺服驅(qū)動參數(shù)設(shè)置



 
 
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