1、設計背景

從近幾年的國際紡織機械展覽會上可以看到：國外著名的織機制造商，如日本津田駒工業株式會社和豐田公司、意大利的SOMET公司、比利時的PICANOL公司、瑞土的SULZERTEXTIL公司和STAUBLI公司等，機電一體化技術經過幾十年的發展，各自形成了具有很高自動化水平的電氣控制系統，普遍采用新型高速可靠的微機群或計算機系統和人機界面，具有自診斷和數據采集管理功能，實現電子選緯、電子多臂等控制。而國內的無梭織機其技術水平與國外差距較大，國產劍桿織機的產量很大，但使用的技術普遍是從國外八十年代的機型改進而來，大多采用商用微機，并且檔次不一。近兩年，中紡機、經緯紡機、聊城紡機、龍力機械和杭州精工等廠家都把PLC應用于劍桿織機的電氣控制。本文就使用臺達EHPLC為核心而構成的劍桿織機主控電氣系統作一介紹。

2、劍桿織機自動化系統分析

通常劍桿織機電控部分分為電子送經、收卷和主控三部分。可見主控部分主要實現織布的功能，其控制對象主要包括主電機、多臂電機、尋緯電機、離合器等。

2.1 點動

(1) 點動的作用

調整滾輪梳位置 斷經后重新開車準備

(2) 點動流程：點動流程參見圖1。

圖1 點動流程圖

2.2 盤車

(1) 盤車的作用：手動裝布

(2) 盤車流程圖：盤車流程參見圖2。

圖2 盤車流程圖

2.3 正反尋緯

(1) 正反尋緯作用

手動調整綜框位置 手動調整行程開關位置

(2) 正反尋緯流程：正反尋緯流程參見圖3和圖4。

圖3 手動調整行程開關位置流程圖 圖4 手動調整綜框位置流程圖

2.4 開車

(1) 開車作用：織布

(2) 開車流程圖：開車流程圖參見圖5。

圖5 開車流程圖

2.5 正常停車(手動停車)

正常停車(手動停車)流程參見圖6。

圖6 停車流程圖

2.6 緯停測控

(1) 緯停原因：斷緯

(2) 緯停測控流程圖：參見圖7。

圖7 緯停流程圖

2.7 經停測控

(1) 經停原因：斷經

(2) 經停測控流程圖：參見圖8。

圖8 斷經流程圖

3、劍桿織機自動化系統設計

3.1 系統組成和特點

(1) 為了提高控制系統的可靠性，系統硬件以臺達公司的DVPEH3200TPLC為核心，配置臺達公司的TD220中文文本界面，參見圖9。

圖9 系統硬件

(2) I/O具體分配

(3) 電源部分：Y0~Y4 為12DCV 電源供電，Y5~Y17為24DCV電源供電。

3.2 人機界面

TD200中文人機界面是臺達公司配置TD220。中文信息使操作工和維修工的工作變得方便快捷。各種織機工藝參數設定(見例1)、選緯參數設定(見例2)、生產管理數據(見例3)、

故障信息都在接口上自動顯示(一當有故障時)。

例1：開車時間 盤車時間 點動時間 經停空緯否 手動/自動 盤車 緯密

例2：選緯序號(步數) 緯針 緯數(紗數) 1 1 10 2 2 4 3 4 4 4 1 2 5 8 10 6 7 6 7 5 l ……… (注:不同的PLC其可設定的工作選為序號量是不同的)

例3：當前序號(步數):5 當前緯針:8 當前緯數(紗數)：6 乙班(甲班，丙班，丁班可選)產量215m 效 率 99％ 總產量1289m

4、系統軟件

4.1 程序結構

結合該系統的特點對整個軟件系統采用主程序、子程序、中斷構成

4.2 診斷保護功能

織機的停車原因在接口上有中文信息提示，在軟件上，系統自動監測電磁離合器、多臂機保護、熱組件、斷緯，斷經、行裎開關等。并及時顯示和啟動保護，以確保產品的質量，避免人為因素。

4.3 參數設定功能

根據工藝要求和客戶方便有針對性地畫面制作這對操作人員帶來極大的方便。

4.4 數據保存功能

設定的工藝參數和生產管理數據有長期保存功能。例如，選緯方式和狀況需要掉電保存，織機斷電時，PLC必須將織機的位置和當前投緯的序號、緯針、紗數保存起來。系統還具有甲乙丙丁四個班的產量、效率及總產量的數據保存，這對企業的管理有很大的好處。

4.5 選緯功能

軟件實現電子選色替代傳統的紋板選色，使可操作性大大提高。然而為了確保選緯的正確，在軟件的編制中，考慮必須周全，也包含了一定的技巧。選緯采用間接尋址的方式，利用指標變址E確定選緯器機構選緯序號(步驟)。PLC根據織機的正車或反車，相應的寄諸器加或減。加減及加減的多少由正車、反車、計數開關結合處理

5、系統設計特點

5.1 啟動迅速

再第一次打緯時，織機車就應達到或接近正常運轉速度為此要高壓啟動。

5.2 制動平穩快捷

停車位置準確，這樣有利于重新開車啟動，這里就體現出相應時間快，為此我們采用中斷處理。

5.3 操作方便

即有正常啟，制動功能，已有實現某些特殊操作，如選緯工藝設定，點動、停手動正反尋車等。

6、系統應用

本系統已在山東聊城劍桿織機試用，系統相當穩定可靠。系統進行監測。

具有結構簡單，操作方便，接口簡潔，穩定可靠，成本低廉等優點，是傳統控制系統的最佳替代產品，并可供應用其它PLC控制系統時參考。該系統具有大批量產品化潛力，具有廣闊的市場前景。