一种主控基于plc的喷气帘子布织机控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种喷气织机控制系统，特别是一种主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统。提供了一种抗干扰能力强、稳定性好、维修方便、故障率低的喷气帘子布织机控制系统，实现电子控制功能配合电子送经、电子卷取、电子大卷装机构，实现了机头布和正常布的变换织造。本实用新型所涉及的喷气帘子布织机控制系统包括PLC可编程控制器、引纬控制板AIB、信号调理模块和显示器，其中PLC可编程控制器内包括模拟量输入单元、模拟量输出单元、开关量输入单元、开关量输出单元和通讯口RS232，所述PLC可编程控制器通过通讯口RS232连接显示器；所述PLC可编程控制器通过开关量输出单元控制卷曲伺服、送经伺服、大卷装伺服的运转。
【专利说明】
一种主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种喷气织机系统，尤其是一种喷气帘子布织机的控制系统。
【背景技术】
[0002]喷气织机是采用喷射气流牵引玮纱穿越梭口的无梭织机。工作原理是利用空气作为引玮介质，以喷射出的压缩气流对玮纱产生摩擦牵引力进行牵引，将玮纱带过梭口，通过喷气产生的射流来达到引玮的目的。这种引玮方式能使织机实现高速高产。在几种无梭织机中，喷气织机是车速最高的一种，由于引玮方式合理，入玮率较高，运转操作简便安全，具有品种适应性较广，机物料消耗少，效率高，车速高、噪音低等优点，已成为最具发展前途的新型布机之一。由于喷气织机采用气流玮方式，最大的缺点是能量消耗较高。
[0003]当今两大主流控制器是PLC和单片机。对于大型的配套项目，采用单片机系统具有成本低、生产制造容易、效益高的优点，但同时存在稳定性、可靠性和抗干扰能力较差，电子元件的质量无法保证，生产厂家和使用厂家维护费用较高，而且要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行的缺点。PLC性能稳定可靠，抗干扰能力强，适用于工业现场。对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智的，成功率高，可靠性好，但成本较高。PLC是工业领域里的单片集成系统，可靠、稳定、安全。再者考虑到PLC编程简单，逻辑性很强，使得功能易于实现。而且它的许多功能是依靠软件技术来实现的，这样可减少外围硬件的使用，从而减少了故障发生的几率，通常PLC都具有5?1万小时的运行寿命。
[0004]然而，由于织机车间群机干扰大、电源波动大、连续24小时不间断工作、高温高湿、多毛羽多粉尘，现有的喷气帘子布织机的电气控制系统并不能提供满意的抗干扰能力和稳定性，故障率相对较高，维修也不方便。
【实用新型内容】
[0005]由于织机车间群机干扰大、电源波动大、连续24小时不间断工作、高温高湿、多毛羽多粉尘，要求电气控制系统的抗干扰能力强、稳定性好、维修方便、故障率低。本实用新型在现今喷气帘子布织机电气控制系统的基础上，采用了先进的电子技术，利用织机上安装的各种检测装置，对全机的运动和产品质量的自动监测和控制，使得喷气帘子布织机的生产效率大大提高，产品质量得到保障，品种适应性大大增加。本实用新型要解决的技术问题:提供一种抗干扰能力强、稳定性好、维修方便、故障率低的喷气帘子布织机控制系统，实现机头布和正常布的变换织造。
[0006]为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，包括PLC可编程控制器、引玮控制板AIB、信号调理模块和显示器，其中PLC可编程控制器内包括模拟量输入单元、模拟量输出单元、开关量输入单元、开关量输出单元和通讯口 RS232，所述PLC可编程控制器通过通讯口RS232连接显示器;所述PLC可编程控制器通过开关量输出单元控制卷曲伺服、送经伺服、大卷装伺服的运转;其特征在于所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统还包括MCB驱动功率放大器，开关量输出单元的控制信号通过MCB驱动功率放大器控制主马达接触器、制动器高低压、四色报警灯、润滑油栗和平棕电机;所述的PLC可编程控制器通过两个独立的信号调理模块分别接收大卷张力传感器和经纱张力传感器的数据;按钮开关、断经检测装置、绞边检测装置、废边检测装置、马达过热保护、制动器过热保护、防打手安全开关、玮纱信号和油压检测开关通过开关量输入单元将信号传输至PLC可编程控制器处理，其中玮纱信号是经过探玮板处理后的来自Hl探玮器和H2探玮器的信号；引玮控制板AIB接收开关量输出单元的信号，通过通讯口RS232C与PLC可编程控制器通信，并控制挡纱针、主喷电磁阀、剪切喷电磁阀、助力喷电磁阀、辅喷电磁阀、牵伸喷电磁阀、轴编码器、频闪仪、折入边电磁阀和玮纱剪刀板，其中轴编码器在接收到引玮控制板AIB的控制信号后将编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器;储玮器通过RS485连接至显示器;模拟量输出单元与开关量输出单元共同控制变频器调节主马达转速。
[0008]所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于，所述的PLC可编程控制器采用欧姆龙CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其内置的4轴脉冲定位功能，集中实现控制伺服送经、伺服大卷装、伺服卷取的伺服驱动器，采用电子送经、电子卷取、电子大卷装机构。
[0009]所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于，所述的轴编码器为增量式编码器，编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器，增量式编码器进PLC可编程控制器内藏了高速计数。
[0010]所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于，所述与RS232C通讯口连接的显示器为触摸屏，触摸屏采用EtherNet/IP工业以太网技术实现远程监控和管理。
[0011]所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于，在引玮参数发生改变后，所述的引玮控制板AIB将引玮参数发送给阀门控制板，在快车引玮时，阀门控制板根据编码器角度直接控制电磁阀的高低压驱动。
[0012]所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于，所述的玮纱剪刀的控制采用以ARM为核心的剪刀控制器与引玮板通过CAN通讯，玮纱剪刀的控制采用STM32F为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOS管IRF246P驱动大功率的步进电机。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0014]1、采用EtherNet/IP工业以太网技术实现远程监控和管理，抗干扰能力强，稳定性好；
[0015]2、通过PLC可编程控制器实现电子控制功能配合电子送经、电子卷取、电子大卷装机构，实现机头布和正常布的变换织造；
[0016]3、我公司开发的以ARM为核心的剪刀控制器与引玮板通过CAN通讯，采用ST半导体最新的STM32F为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOS管IRF246P可驱动大功率的步进电机，完成了数据存储、高速计数、中断、高速脉冲输出、等复杂功能，解决了剪刀剪切精度和时序的控制要求；
[0017]4、采用PLC连接多组独立的监控传感器的模式，加上主控采用了OMRON公司的CP1H-XA40DT-D型PLC，完成数据存储、高速计数、中断、高速脉冲输出、掉电检测等复杂功能，再结合稳定的AIB高速阀门控制板和剪刀控制器，使得本实用新型具有工艺结构简单、系统集成度高、稳定性高的特点。故障出现时易于排查、更换，使得控制系统维修方便、故障率低，整体性价比很高。彻底改变了原来喷气织机电控系统的系统复杂、难学难修的缺点。
【附图说明】
[0018]图1是主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统的框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的描述。
[0020]实施例:
[0021]本实用新型公开了一种主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，包括PLC可编程控制器、信号调理模块、显示器和引玮控制板AIB。所述PLC可编程控制器包括模拟量输入单元、模拟量输出单元、开关量输入单元、开关量输出单元和通讯口 RS232。
[0022]由于主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统需要实现:
[0023]1、伺服卷取功能；
[0024]2、伺服送经功能；
[0025]3、伺服大卷装功能；
[0026]4、电子玮纱剪刀控制功能:双侧步进玮纱剪刀；
[0027]5、安全保护光幕和安全保护开关等安全系统；
[0028]6、主机变速控制；
[0029]7、织机动作控制；
[0030]8、引玮控制:最多有4个主喷、4个剪切喷、4个辅助主喷嘴、4个挡纱针、20个辅喷、2个牵伸喷、撑幅电磁阀、气动折入边电磁阀的高低压控制。
[0031]因此本实用新型设计的控制系统所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统还包括MCB驱动功率放大器，开关量输出单元的控制信号通过MCB驱动功率放大器控制主马达接触器、制动器高低压、四色报警灯、润滑油栗和平棕电机;所述的PLC可编程控制器通过两个独立的信号调理模块分别接收大卷张力传感器和经纱张力传感器的数据;按钮开关、断经检测装置、绞边检测装置、废边检测装置、马达过热保护、制动器过热保护、防打手安全开关、玮纱信号和油压检测开关通过开关量输入单元将信号传输至PLC可编程控制器处理，其中玮纱信号是经过探玮板处理后的来自Hl探玮器和H2探玮器的信号；引玮控制板AIB接收开关量输出单元的信号，通过通讯口RS232C与PLC可编程控制器通信，并控制挡纱针、主喷电磁阀、剪切喷电磁阀、助力喷电磁阀、辅喷电磁阀、牵伸喷电磁阀、轴编码器、频闪仪、折入边电磁阀和玮纱剪刀板，其中轴编码器在接收到引玮控制板AIB的控制信号后将编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器;储玮器通过RS485连接至显示器;模拟量输出单元与开关量输出单元共同控制变频器调节主马达转速。
[0032]其中PLC可编程控制器采用欧姆龙CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其内置的4轴脉冲定位功能，集中实现控制伺服送经、伺服大卷装、伺服卷取的伺服驱动器，采用电子送经、电子卷取、电子大卷装机构，具有先进的电子控制功能，实现机头布和正常布的变换织造。
[0033]轴编码器为增量式编码器，编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器，增量式编码器进PLC可编程控制器内藏了高速计数。
[0034]所述与RS232C通讯口连接的显示器为触摸屏，触摸屏采用EtherNet/IP工业以太网技术实现远程监控和管理。
[0035]由于电磁阀控制只是速度要求高，但功能简单，控制规模小，制作工艺要求不高，所以电磁阀的控制我们采用STM32芯片为核心的嵌入式系统开发的喷气专用AIB高速阀门控制板，该控制板和PLC用RS232C通讯，在引玮参数发生改变后，PLC将数据发送给阀门控制板，在快车引玮时，阀门板根据编码器角度直接控制电磁阀的高低压驱动，通过我们的测试，阀板的执行时间为10uS，当车速为1500转/分时，阀板的控制输出误差为I°。完全满足高速喷气织机电气控制系统的要求。
[0036]双侧玮纱剪刀的控制:采用我公司开发的以ARM为核心的剪刀控制器与引玮板通过CAN通讯，它采用ST半导体最新的STM32F为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOS管IRF246P可驱动大功率的步进电机，完成了数据存储、高速计数、中断、高速脉冲输出、等复杂功能，解决了剪刀剪切精度和时序的控制要求。
【主权项】
1.一种主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，包括PLC可编程控制器、引玮控制板AIB、信号调理模块和显示器，其中PLC可编程控制器内包括模拟量输入单元、模拟量输出单元、开关量输入单元、开关量输出单元和通讯口 RS232，所述PLC可编程控制器通过通讯口RS232连接显示器;所述PLC可编程控制器通过开关量输出单元控制卷曲伺服、送经伺服、大卷装伺服的运转;其特征在于所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统还包括MCB驱动功率放大器，开关量输出单元的控制信号通过MCB驱动功率放大器控制主马达接触器、制动器高低压、四色报警灯、润滑油栗和平棕电机;所述的PLC可编程控制器通过两个独立的信号调理模块分别接收大卷张力传感器和经纱张力传感器的数据;按钮开关、断经检测装置、绞边检测装置、废边检测装置、马达过热保护、制动器过热保护、防打手安全开关、玮纱信号和油压检测开关通过开关量输入单元将信号传输至PLC可编程控制器处理，其中玮纱信号是经过探玮板处理后的来自Hl探玮器和H2探玮器的信号；引玮控制板AIB接收开关量输出单元的信号，通过通讯口RS232C与PLC可编程控制器通信，并控制挡纱针、主喷电磁阀、剪切喷电磁阀、助力喷电磁阀、辅喷电磁阀、牵伸喷电磁阀、轴编码器、频闪仪、折入边电磁阀和玮纱剪刀板，其中轴编码器在接收到引玮控制板AIB的控制信号后将编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器;储玮器通过RS485连接至显示器;模拟量输出单元与开关量输出单元共同控制变频器调节主马达转速。2.如权利要求1所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于所述的PLC可编程控制器采用欧姆龙CP1H-XA40DT-D型PLC，利用其内置的4轴脉冲定位功能，集中实现控制伺服送经、伺服大卷装、伺服卷取的伺服驱动器，采用电子送经、电子卷取、电子大卷装机构。3.如权利要求1所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于所述的轴编码器为增量式编码器，编码信息通过开关量输入单元送入PLC可编程控制器，增量式编码器进PLC可编程控制器内藏了高速计数。4.如权利要求1所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于所述与RS232C通讯口连接的显示器为触摸屏，触摸屏采用EtherNet/IP工业以太网技术实现远程监控和管理。5.如权利要求1所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于在引玮参数发生改变后，所述的引玮控制板AIB将引玮参数发送给阀门控制板，在快车引玮时，阀门控制板根据编码器角度直接控制电磁阀的高低压驱动。6.如权利要求1所述的主控基于PLC的喷气帘子布织机控制系统，其特征在于所述的玮纱剪刀的控制采用以ARM为核心的剪刀控制器与引玮板通过CAN通讯，玮纱剪刀的控制采用STM32F为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOS管IRF246P驱动大功率的步进电机。
【文档编号】G05B19/05GK205620779SQ201620348421
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】朱昇民, 陈信立, 宋燕
【申请人】南京百纳自动化系统有限公司