引言
我国科学技术的快速发展带动我国各行业发展迅速，同时各行业迎来新的发展机遇和发展空间。为保证织布机织布质量，控制电机的故障自停以及电机的星三角启动和停止，其中系统的友好界面设计人性化，组态软件经更改可供不同HMI设备使用，灵活性大，可以同时控制多台织布机。
1织布机控制运行简述
为了方便操作，在左右两边分别安装一组相同的控制按钮，每组六个，分别命名为正转运行、正转停止、点动正转、点动反转、暂停收布和进纬辅助。正常开机时，按正转运行按钮SB3、SB4，织布机开始正常运转，装有纬纱的纬梭在经线中来回运动，织进纬线。纬梭中的纬纱织完之后，织布机需要靠操作工手动加进纬纱，具体操作为:按下进纬辅助按钮SB9、SB10，进纬辅助交流接触器KM5得电吸合，进纬磁铁YT1处于预备吸合状态，等待梭床靠近纬纱仓时，下面的凸轮碰触到进纬行程开关ST1，使进纬交流接触器KM3得电吸合，进纬磁铁YT1动作，带动滑块把纬纱压进纬梭;进纬交流接触器KM3吸合的同时，断开了进纬辅助交流接触器KM5的电源，使其复位;此时，另一块滑块碰压到另一只行程开关ST2的常闭触点，断开进纬交流接触器KM3的电源，进纬磁铁YT1失电，在弹簧的作用下复位，等待着下一次进纬动作。
2PLC发展的新需求
1.面向复杂控制的需求对PLC功能提出新要求，在机器控制领域，需要一些类似于过程控制领域的PID调整、工艺算法，要求PLC具有卓越的算法设计和处理能力；运动控制应用更加广泛，PLC需要满足电子齿轮，电子凸轮和定位控制的要求，同时需要开发安全和设备安全要求的产品。为满足机器人的复杂路径规划和矩阵变换，需要将CNC和机器人库集成到PLC中。2.大数据的需求对PLC功能提出新要求，越来越多的传感器用于监控环境、设备的健康状态以及生产过程的各种参数，这些工业大数据的有效收集迫使PLC采用嵌入式PLC并尽可能地完成日益复杂的现场，大大提高了无缝连接性，相关控制参数和设备状态可以直接传输到上层系统和应用软件，甚至发送到云端。
3PLC的应用
采用可编程序控制器(PLC)替代交流接触器的二次线路控制，并且将原有的接触式行程开关改成非接触式接近开关，接近开关选用光洋2APS10－30F－Z型。在原有手动进纬模式的基础上，新增红外线光电开关检测自动进纬模式，减轻工人负担。这样可以将原有的“一机一人”工作模式转变为“多机一人”工作模式，极大降低工厂的人力成本
4监控系统控制要求
织布机监控系统应当可以同时监控多台织布机的纹版状态，以台织布机为例，可以同时监控3台织布机，每台织布机需要控制3台电机。主电机：为织机运动装置提供运动和动力。启动时采用星-三减压启动，启动时先将定子绕组按Y联结，接入三相交流电源，此时电动机相电压只有正常工作电压的1/3，待电动机转速接近额定转速时，再将电动机定子绕组改成△联结，各项绕组承受定额工作电压，电动机进入正常运转。该系统中为了防止主电机停止后重新启动时产生偏移量，当按下停止按钮或者发生故障时均进行电磁制动。电磁制动的特点是产生一个与电动机转向相反的电磁转矩，此系统中使用了反接制动的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种反接制动是将三相异步电动机的任意两相定子绕组的电源进线对调，适用于反抗性负载快速停车和快速反向。
5电气控制与PLC接线
由于FX1S为微型PLC，输出继电器的触点容量较小，因此加装一组直流24V继电器起交流接触器的放大过渡作用，保证电气运行的可靠性。此外，FX1S供电电压为220V，一般直接从三相四线制配电系统供给，为了防止中性线电位异常(如雷电等因素)意外损坏PLC，采取380V/220V隔离变压器供电。
6应用效果
在织布机控制运行中，我们使用PLC控制替代传统交流接触器二次控制，使系统具有安全可靠、线路简单、故障率低、维护方便等优点。实际应用中，增加一组红外线检测自动加纬纱装置，取代原先依靠操作人员人眼判断手动加纬纱，降低了操作人员的负担。另加装一组隔离变压器，给PLC单独供电，以防中性线电位异常等造成PLC损坏。这一控制系统实际应用情况良好，弥补了原有系统的缺点。
7系统软件设计与仿真
所选的CPU313C有32KB的工作内存，0.1ms/1000条指令，DI24/DO16，集成有AI5/AO2，3路脉冲输出(2.5kHz），3通道计数与测量增量型编码器24V（30kHz），MPI连接器，多排最多可组态31个模块，固化程序V1.0。为了留部分余量，增加了数字量输出模块。S7系列314及以上型号的CPU最大扩展能力为32个模板，每个机架安装8个模板，最多扩展3层机架。对于信号模板、功能模板和通讯处理器可以插到任何一个槽位。将PLC硬件设置与编写的程序下载到仿真器中，将PLCSIM转到“RUN”状态，在PLCSIM中插入输入输出变量，以此观察PLC的变化。
8智能制造时代PLC发展新趋势
1.性能指标不断增强随着IT技术的发展，PLC的性能指标从速度转向安全性、稳定可靠性、通讯能力、运动控制能力、实时通信能力、数据处理能力、流程优化能力、故障诊断能力更加综合的指标。2.网络支持能力不断增强随着现场设备智能化的提升和控制系统为保障可靠稳定性和可用性的需要，网络覆盖能力直接决定了系统对现场工艺设备的控制水平。因此，PLC将从总线、以太网、实时以太网等方面进行接口支持能力增强。以太网更高速度数据传输满足了视频数据、视觉识别、图像处理等工业数据传输的应用。实时以太网满足了对于机器人、CNC、运动控制和Safety高速同步控制方面的数据交换能力需求，其数据刷新速度在μs级，同步精度在0.1μs。3.软件支持能力不断增强为完成智能控制，软件开发平台必须具备支持复杂算法的高级语言。高端PLC使用RTOS可以改进实时处理并支持多任务处理。为了实现逻辑和运动控制的统一编程和安全性，PLCopen对程序接口和自定义库的支持进行标准化。
结语
设备在运行过程中符合客户的要求，并可以生产出标准的织布，而且大大减低了人工的操作，是生产效率提高。PLC性能卓越、可靠稳定、操作简便。PLC的和变频通讯的过程中，抗干扰能力强、反应速度快，可以适时改变变化的频率。
参考文献
［1］弭洪涛，毕国忠，贾景贵.PLC应用技术［M］.北京：中国电力出版社，2004.
［2］廖常初.大中型PLC应用教程［M］.北京：机械工业出版社，2005.
［3］樊尚春.检测技术与系统［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2005.
［4］黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用［M］.西安：电子科技大学出版社，2004.
［5］高立娥，刘卫东.智能仪器原理与设计［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2005.
［6］宋伯生.PLC编程理论算法及技巧［M］.北京：机械工业出版社，2006.
［7］王舒华.西门子S7-300PLC及工业网络基础应用［M］.北京：电子工业出版社，2015.
论文作者:王嗣雄
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
标签：织布机论文; 接触器论文; 纬纱论文; 能力论文; 系统论文; 北京论文; 绕组论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;