盛絲桶鋪絲機電氣控制方法和控制系統的製作方法

2023-05-28 05:12:16 6

專利名稱：盛絲桶鋪絲機電氣控制方法和控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及機器運動的電氣控制方法和控制系統，尤其涉及盛絲桶鋪絲機電氣控制方法和控制系統。
背景技術：
盛絲桶鋪絲機(又稱盛絲桶往復機)安裝在牽引機的下一層，是前紡生產線的最 後一道工序。盛絲桶鋪絲機是以絲束中心為原點，沿(x+、x-) ；(Y+、Y-)兩個方向往復運動， 當牽引機源源不斷地將絲束送入盛絲桶鋪絲機上的盛絲桶中時，盛絲桶鋪絲機按照要求的 規定動作進行前後(γ+、γ-)、左右(χ+、χ-)往復運動，將絲束均勻的一層一層的鋪在盛絲桶 中。當盛絲桶盛滿絲時，盛絲桶鋪絲機左右(χ+、χ-)運動要回到原點，等待盛絲桶滿桶與空 桶交換。當滿桶與空桶交換後，盛絲桶鋪絲機向前運動將滿桶送出，而空桶正好接到絲，然 後重複前後(Y+、Y-)、左右(χ+、χ-)往復運動。在盛絲時，牽引機送來的絲束下落有時不是直線，而是向前或向後傾斜，造成盛絲 桶中所盛的絲產生前高后低或後高前低、倒絲和亂絲的現象，直接影響盛絲桶中鋪絲的質 量。能根據絲束下落的狀況，安全、方便地調整盛絲桶鋪絲機運動的位置，是盛絲桶鋪絲機 電氣控制的關鍵。目前常用的盛絲桶鋪絲機電氣控制系統是變頻器控制系統，是速度控制系統。其 工作原理如1圖所示。1是牽引機；2是絲束；3是盛絲桶；4是盛絲桶鋪絲機；5是進桶裝 置；6是出桶裝置；7是電氣控制櫃；8是變頻電機Y ;9是變頻電機X ;10是Y方向運動裝置； 11是Y-方向磁感應式接近開關；12是Y+方向磁感應式接近開關；13是X方向運行鋼軌； 14是X+方向磁感應式接近開關；15是X-方向磁感應式接近開關；當絲束2從牽引機1上 下落到盛絲桶鋪絲機4上的盛絲桶3中，盛絲桶鋪絲機4由變頻電機X 9驅動，在X方向運 行鋼軌13上做(Χ+、Χ_)方向往復運行，盛絲桶3裝在盛絲桶鋪絲機4上的Y方向運動裝置 10上，Y方向運動裝置10由變頻電機Y 8驅動，在盛絲桶鋪絲機4上做(Y+、Y-)方向往復 運行，將絲束2均勻的鋪在盛絲桶3中，當盛絲桶3中所盛的絲束達到要求的量時，要進行 換桶過程，即進桶裝置5要把空的盛絲桶送到盛絲桶鋪絲機4上，而盛絲桶鋪絲機4則將盛 滿絲的盛絲桶3送到出桶裝置7上，由出桶裝置7將盛絲桶3送出，盛絲桶鋪絲機4開始下 個鋪絲的過程，如此循環往復。系統控制由裝有可編程控制器、觸控螢幕、變頻器、啟動停止開 關等控制部件的電氣控制櫃6完成。在盛絲過程中，盛絲桶鋪絲機4 一般情況不允許停車，要根據絲束2下落的情況， 只能調整Y+方向磁感應式接近開關12、Y-方向磁感應式接近開關11、X-方向磁感應式接 近開關15、Χ+方向磁感應式接近開關14的位置，才能調整盛絲桶鋪絲機運動的位置，Y+方 向磁感應式接近開關12和Y-方向磁感應式接近開關11安裝在盛絲桶鋪絲機4上，靠安裝 在Y方向運動裝置10上的特定鐵擋塊感應，X-方向磁感應式接近開關15和X+方向磁感 應式接近開關14安裝在盛絲桶鋪絲機4下，靠安裝在盛絲桶鋪絲機4下方邊緣的鐵擋塊感 應，由於盛絲過程不能停車，移動接近開關要松螺絲，因此不能方便地根據絲束2下落的情況調整盛絲桶鋪絲機運動的位置，同時調整上述磁感應式接近開關也不安全。這樣就會直 接影響盛絲桶中盛絲的長度及每層鋪絲的均勻程度，容易產生倒絲和亂絲的現象，對絲束 的後處理生產質量有很大的影響-產生大量的費絲，從而造成能源和生產資料的浪費。

發明內容
本發明的目的在於為了解決上述問題，設計一種高效、運行安全可靠、調整方便 的智能化精確控制的盛絲桶鋪絲機電氣控制方法和控制系統。本發明的技術設想採用交流伺服控制器，控制交流伺服電機，驅動盛絲桶鋪絲機並採用交流伺服閉 環定位的位置控制方式。位置控制的根本任務就是使交流伺服電機對位置指令的精確跟 蹤。盛絲桶鋪絲機(往復車)是將旋轉負載轉變直線運動的負載，為了保證盛絲桶鋪絲機 運動位置的準確性，要從交流伺服驅動器和交流伺服逆變器自身參數設定保證。SIEMENS交流伺服驅動器、交流伺服逆變器精度調整計算方法如下；旋轉編碼器脈衝數由交流伺服驅動器、交流伺服逆變器參數P171決定(增量/旋轉型)減速比i負載直徑D毫米LU 直線運動位移單位(即控制精度)微米AVffF 每個位移增量的LU的數量AVffF = 1/i XDX π +2Pm當P171 = 12時，旋轉編碼器(增量/旋轉型)=4096，再根據盛絲桶鋪絲機每個 方向的減數比、負載直徑，算出AVWF。然後將AVWF的整數部分，分別設入到交流伺服驅動器 和交流伺服逆變器參數P169中，將小數部分設入到交流伺服驅動器和交流伺服逆變器參 數P170中。這樣操作人員通過觸控螢幕設定位置參數，參數通過Profibus-DP通訊總線送到 可編程控制器中，再由可編程控制器運算處理，將參數轉化成各種指令，通過Profibus-DP 通訊總線傳給交流伺服驅動器和交流伺服逆變器，控制相應的交流伺服電機完成精確的位 置運動，從而保證盛絲桶鋪絲機能將絲束均勻地鋪在盛絲桶中。1.用可編程控制器(簡稱PLC)與交流伺服控制器、交流伺服電機、編碼器組成Y 方向交流伺服閉環定位控制系統，通過編碼器檢測盛絲桶鋪絲機Y方向往復運動距離並轉 換成電信號給交流伺服控制器，再通過ProfibUS-DP通訊總線連接到觸控螢幕、PLC,實現對 盛絲桶鋪絲機Y方向運動位置的精確控制。2、用可編程控制器與交流伺服逆變器、交流伺服電機、編碼器組成X方向交流伺 服閉環定位控制系統，通過編碼器檢測盛絲桶鋪絲機X方向往復運動距離並轉換成電信號 給交流伺服逆變器，再通過ProfibUS-DP通訊總線連接到觸控螢幕、PLC,實現對盛絲桶鋪絲 機X方向運動位置的精確控制。3、用Profibus-DP通訊總線，將作為盛絲桶鋪絲機電氣控制核心、可完成輸入、輸 出和數據運算的PLC，與作為人機對話界面的觸控螢幕和X方向、Y方向交流伺服閉環定位控 制系統進行通訊連接。PLC將接收到的各種信號和觸控螢幕傳來的運行數據通過PLC程序處 理，送到交流伺服閉環定位控制系統，控制盛絲桶鋪絲機X方向、Y方向的運動；同時將交流
6伺服閉環定位控制系統控制盛絲桶鋪絲機X方向、Y方向運動狀態的數據送到觸控螢幕進行顯示，操作人員通過觸控螢幕監視各電機的運行狀況，實時修改各種參數和動作控制，根據需 要進行自動控制或手動控制(手動控制的設置是為了方便地處理故障和檢修設備)，實現 人機對話的智能控制。技術方案本發明所述的盛絲桶鋪絲機電氣控制方法，其特徵在於它既是一種使可編程控 制器按預存的系統控制參數或按現場通過觸控螢幕設置的控制參數去控制交流伺服電機，以 調整盛絲桶鋪絲機運動的位移和速度的控制方法，同時也是一種在自動運行過程中對控制 參數實施手動修改，並實時顯示運行數據、運行狀態的自動控制方法，它包含以下步驟(1)、設備通電，系統初始化，根據盛絲桶鋪絲機的型號設置系統控制參數並存入 可編程控制器；盛絲桶是正長方型桶，底部為正方形，其邊長記為W，有1400毫米、1600毫 米、2200毫米、2600毫米四種規格，每一種規格都對應一種規格的盛絲桶鋪絲機；對於1400毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0 150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍士600毫米；Y方向運行速度參數範圍0 12米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0 1.6米/分鐘；換桶位移參數2400毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0 8米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0 1. 6米/分鐘；對於1600毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0 150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍士700毫米；Y方向運行速度參數範圍0 15米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0 1.8米/分鐘；換桶位移參數2800毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0 8米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0 1. 8米/分鐘；對於2200毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0 150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍士 1000毫米；Y方向運行速度參數範圍0 21米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0 3.5米/分鐘；換桶位移參數3600毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0 12米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0 3. 5米/分鐘；對於2600毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0 150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍士 1200毫米；
Y方向運行速度參數範圍0 24米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0 4.5米/分鐘；換桶位移參數4200毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0 13米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0 4. 5米/分鐘；(2)、判別盛絲桶鋪絲機上有無盛絲桶如果盛絲桶鋪絲機上無桶，則進行啟動鋪絲機上桶操作；如果盛絲桶鋪絲機上有桶則判別採用的控制參數；(3)、判別是否採用預存的控制參數若採用預存的系統控制參數，則進行確定；若不採用預存的控制參數，則現場逐一輸入盛絲時間及各控制參數並確定；當新 的參數輸入超出所輸入的參數範圍，觸控螢幕會提示輸入錯誤，重新輸入參數；(4)、判斷是否使用手動操作盛絲桶鋪絲機若用手動操作盛絲桶鋪絲機，則在觸控螢幕上點相應的Y+、Y-方向、X+、X_方向點動 運行按鈕，系統進入點動運行狀態，用於處理故障和檢修設備；若不用手動操作盛絲桶鋪絲機，手動發出啟動運行信號，盛絲桶鋪絲機按確定的 系統控制參數進行Y方向和X方向自動運行。(5)、判斷是否有手動修改系統控制參數的需要若需要手動修改系統控制參數，則通過觸控螢幕輸入並確定新的系統控制參數，盛 絲桶鋪絲機按新確定的系統控制參數進行Y方向和X方向自動運行；若無手動修改系統控制參數的信號，盛絲桶鋪絲機按原確定的系統控制參數自動 運行；(6)、判斷有無手停車、故障停車和緊急停車信號若有手動停車、故障停車和緊急停車信號，則系統立即停止運行；若無手動停車、故障停車和緊急停車信號，則系統自動運行。所述的可編程控制器內部的數據存儲區分為程序數據處理區和參數存儲區，可編 程控制器控制程序、數據都儲存在MMC卡中。實施本發明所述的盛絲桶鋪絲機電氣控制方法的控制系統，其特徵在於包括可 編程控制器，與可編程控制器用Profibus-DP通訊總線依次串連的觸控螢幕、交流伺服驅動 器、交流伺服逆變器，與交流伺服驅動器相連接的交流伺服電機Y，與交流伺服逆變器相連 接的交流伺服電機X，採用交流伺服閉環定位控制方式，在交流伺服電機Y的轉軸上安裝有 檢測盛絲桶鋪絲機Y方向往復運動距離並轉換成電信號給交流伺服驅動器的旋轉編碼器 Y，在交流伺服電機X的轉軸上安裝有檢測盛絲桶鋪絲機X方向往復運動距離並轉換成電信 號給交流伺服逆變器的旋轉編碼器X，以使可編程控制器與交流伺服驅動器、交流伺服電機 Y、旋轉編碼器Y組成Y方向交流伺服閉環定位控制系統，可編程控制器與交流伺服逆變器、 交流伺服電機X、旋轉編碼器X組成X方向交流伺服閉環定位控制系統，還有連接可編程控 制器、交流伺服驅動器、交流伺服逆變器的用於啟動、停車、檢測的啟停檢單元。所述起停檢測單元包括與可編程控制器輸入端相連接的安裝在電氣控制柜上的 起動開關、停車開關、急停開關，其特徵在於還有與可編程控制器輸入端相連接的安裝
8在盛絲桶鋪絲機上的盛絲桶邊線上用於盛絲桶Y方向位移零點檢測的Y方向對中光電傳感 器、安裝在盛絲桶鋪絲機邊線下用於盛絲桶X方向位移零點檢測的X方向對中磁感應傳感 器，Y方向對中光電傳感器反射板安裝在與Y方向對中光電傳感器相對應的位置，與可編程 控制器輸出端相連接的Y方向對中繼電器經該繼電器的觸點開關連接到交流伺服驅動器 輸入端，與可編程控制器輸出端相連接的X方向對中繼電器經該繼電器的觸點開關連接到 交流伺服逆變器輸入端，與可編程控制器輸出端相連接的急停車繼電器經該繼電器的觸點 開關連接到交流伺服驅動器和交流伺服逆變器的輸入端，交流伺服驅動器接有制動電阻， 交流伺服驅動器和交流伺服逆變器之間還採用共DC直流母線連接方式。
技術效果本發明技術的突出效果是實現了對盛絲桶鋪絲機智能控制，操作人員 可通過觸控螢幕監視各電機的運行狀況，設定和修改各種參數和動作控制，方便地調整盛絲 桶鋪絲機運動位置，控制精確，絲束落到盛絲桶中的長度準確，層次均勻，從而節約能源，降 低生產成本。


圖1 現有盛絲桶鋪絲機電氣控制系統原理示意圖。圖2 本發明盛絲桶鋪絲機電氣控制系統原理示意圖。圖3 本發明盛絲桶鋪絲機電氣控制系統的電路原理框圖。圖4 盛絲桶鋪絲機電氣控制系統中電路部件連接示意圖。圖5 盛絲桶鋪絲機電氣控制方法的程序流程6 圖5所示的盛絲桶鋪絲機Y方向運行的程序流程圖。圖7 圖5所示的盛絲桶鋪絲機X方向運行的程序流程圖。圖中各部件編號順序為1是牽引機；2是絲束；3是盛絲桶；4是盛絲桶鋪絲機；5是進桶裝置；6是出桶裝 置；7是電氣控制櫃；8是變頻電機Y ； 9是變頻電機X ； 10是Y方向運動裝置；11是Y-方向 磁感應式接近開關；12是Y+方向磁感應式接近開關；13是X方向運行鋼軌；14是X+方向 磁感應式接近開關；15是X-方向磁感應式接近開關；16是X方向對中磁感應傳感器；17是 Y方向對中光電傳感器；18是旋轉編碼器Y ； 19是旋轉編碼器X ;20是Y方向對中光電傳感 器反射板；21是交流伺服驅動器；22是交流伺服逆變器；23是DC直流母線；24是可編程控 制器(PLC) ；25是觸控螢幕；26是Profibus-DP通訊總線；27是啟動開關；28是停止開關；29 是急停開關；30是X方向對中繼電器；31是急停繼電器；32是Y方向對中繼電器；33是制 動電阻；34交流伺服電機Y ；35是交流伺服電機X ；
具體實施例方式由圖2所示，本發明使用的盛絲桶是正長方型桶，有四種規格，每一種規格都對應 一種規格的盛絲桶鋪絲機4，但控制方法和控制系統原理都是一樣的。參看圖2、圖4，電氣 控制櫃7上裝有觸控螢幕25、可編程控制器24、交流伺服驅動器21、交流伺服逆變器22、制動 電阻33、DC直流母線23、X方向對中繼電器30、急停繼電器31、Y方向對中繼電器32、起動 開關27、停止開關28、急停開關29。圖3是本發明盛絲桶鋪絲機電氣控制系統的電路原理框圖。本發明的一個重要特徵是採用交流伺服閉環定位控制方式。圖4中包括了與本發明有關的控制部件，它們分別是可編程控制器24採用 西門子公司生產的S7-300系列中的CPU313C-2DP型，觸控螢幕25採用西門子0P270型， 交流伺服驅動器21採用西門子的6SE7022-1EP50-Z型，交流伺服逆變器22採用西 門子的6ES7016-0TP50-Z型，Y方向對中光電傳感17採用漫反射型紅外光點開關，其 型號是德國貝加湖的RL91-54-RT/25/49/115，Y方向對中光電傳感器反射板20是與 RL91-54-RT/25/49/115配套的偏振光反射板。由於絲束中心在圖2的X、Y軸的零點位置 上，Y方向對中光電傳感器17安裝在盛絲桶鋪絲機4上與盛絲桶3右邊對齊的位置(X+方 向的1/2W+200毫米和Y+方向的1/2W毫米)上，Y方向對中光電傳感器反射板20安裝在 與它對應的位置(X-方向的1/2W+200毫米和Y+方向的1/2W毫米處)上。X方向對中磁感 應傳感器16採用KIN-M18PS/016-KL2E型接近開關，安裝在盛絲桶鋪絲機4左上頂角(X+， Y-)正下方的地上。其它控制部件均採用西門子、施耐德、歐姆龍等公司生產的系列產品。如圖4所示，可編程控制器24採用DC24V電源、交流伺服驅動器21採用AC380V電 源連接，用Profibus-DP通訊總線26依次連接可編程控制器24的X2DP埠、觸控螢幕25的 DP通訊埠、交流伺服驅動器21的slotA埠上、交流伺服逆變器22的slot A埠，用專 用電纜依次連接交流伺服驅動器21的X2埠、交流伺服電機Y 34、安裝在交流伺服電機 Y 34轉軸上的旋轉編碼器Y 18、交流伺服驅動器21的slot C埠，以使可編程控制器24 與交流伺服驅動器21、交流伺服電機Y 34、旋轉編碼器Y 18組成Y方向交流伺服閉環定位 控制系統，當Y方向的給定量變化時，系統能使被控量準確無誤地跟蹤並復現Y方向的給定 量；用專用電纜依次連接交流伺服逆變器22的X2埠、交流伺服電機X 35、安裝在交流 伺服電機X 35轉軸上的旋轉編碼器X 19、交流伺服逆變器22的slot C埠，以使可編程 控制器24與交流伺服逆變器22、交流伺服電機X 35、旋轉編碼器X19組成X方向交流伺服 閉環定位控制系統，當X方向的給定量變化時，系統能使被控量準確無誤地跟蹤並復現X方 向的給定量。交流伺服驅動器21，其Xl端子連接主電源，X6端子連接制動電阻33，從X3端子將 DC直流母線23接到交流伺服逆變器22的X3端子上。這種共DC直流母線23連接方式能 將盛絲桶鋪絲機4在X方向或Y方向往復運動快速反向時產生的能量，先傳送到還沒有快 速反向的交流伺服驅動器21或交流伺服逆變器22使用，節約能源，當瞬時能量過高就消耗 制動電阻33上，保證交流伺服驅動器21、交流伺服逆變器22運行的可靠性。在交流伺服驅 動器21的XlOl埠分別連接急停繼電器31的觸點開關KA2、Y方向對中繼電器32的觸點 開關KA1，交流伺服逆變器22分別連接急停繼電器31的觸點開關KA2、X方向對中繼電器 30的觸點開關KA3。為了保證盛絲桶鋪絲機運行精度，對交流伺服電機Y34、交流伺服電機 X 35往復運行的中間點即零點進行檢測，設置了連接可編程控制器24輸入端的Y方向對中 光電傳感器17、X方向對中磁感應傳感器16，其信號通過可編程控制器24的輸出直接作用 在交流伺服驅動器21和交流伺服逆變器22的XlOl端子的4腳上。將急停開關29的停車 信號通過可編程控制器24的輸出分別直接作用在交流伺服驅動器21、交流伺服逆變器22 的XlOl端子的6腳上，在出現是緊急情況時，停止交流伺服伺服電機Y 34交流伺服電機X 35運行。圖5是盛絲桶鋪絲機電氣控制方法的程序流程圖。其中觸控螢幕25上顯示盛絲桶鋪絲機X方向和Y方向運行速度、盛絲桶3移動的實際位移值，顯示和記錄交流伺服驅動器 21、交流伺服逆變器22、交流伺服電機Y 34、交流伺服電機X35的故障報警信息和換桶的時 間記錄。其中系統控制參數中設定的盛絲時間是每個盛絲桶的盛絲時間；在觸控螢幕25上設 定盛絲時間時，觸控螢幕25將盛絲時間送入PLC 24中，通過PLC 24的運算，產生一個預報時 間圖6是圖5所示的盛絲桶鋪絲機Y方向運行的程序流程圖，盛絲桶鋪絲機Y方向 運行是指盛絲桶鋪絲機上的Y方向運動裝置10在Y方向運行，當盛絲桶鋪絲機按設定系統 參數進行Y方向運行時，PLC 24自動判斷盛絲桶所處的位置，發出指令給交流伺服驅動器 21，交流伺服驅器21控制交流伺服電機Y34，從而控制連接交流伺服電機Y34的Y方向運動 裝置10在Y方向運行。當預報時間到，盛絲桶鋪絲機在X方向運動到達對中點時，停止交 流伺服電機X 35的運行，等待Y方向單獨運行，當達到設定的盛絲時間，進行換桶過程直至 結束。換桶過程結束後PLC 24復位已盛絲的時間。如圖7所示，當盛絲桶鋪絲機按設定系統控制參數進行X方向運行時，PLC 24發 出指令給交流伺服逆變器22，交流伺服逆變器22控制交流伺服電機X35先向X+方向運行。 當預報時間到達時，交流伺服逆變器22控制交流伺服電機X35向零點位置運行，當感應到X 方向對中磁感應傳感器16時，停在X方向對中位置上，等待換桶。換桶過程結束後，當Y-方 向運動開始時，X方向重新開始運行。
權利要求
盛絲桶鋪絲機電氣控制方法，其特徵在於它既是一種使可編程控制器按預存的系統控制參數或按現場通過觸控螢幕設置的控制參數去控制交流伺服電機，以調整盛絲桶鋪絲機運動位移和速度的控制方法，同時也是一種在自動運行過程中對控制參數實施手動修改，並實時顯示運行數據、運行狀態的自動控制方法，它包含以下步驟(1)、設備通電，系統初始化，根據盛絲桶鋪絲機的型號設置系統控制參數並存入可編程控制器；盛絲桶是正長方型桶，底部為正方形，其邊長記為W，有1400毫米、1600毫米、2200毫米、2600毫米四種規格，每一種規格都對應一種規格的盛絲桶鋪絲機；對於1400毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0～150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍±600毫米；Y方向運行速度參數範圍0～12米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0～1.6米/分鐘；換桶位移參數 2400毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0～8米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0～1.6米/分鐘；對於1600毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0～150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍±700毫米；Y方向運行速度參數範圍0～15米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0～1.8米/分鐘；換桶位移參數 2800毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0～8米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0～1.8米/分鐘；對於2200毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0～150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍±1000毫米；Y方向運行速度參數範圍0～21米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0～3.5米/分鐘；換桶位移參數 3600毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0～12米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0～3.5米/分鐘；對於2600毫米盛絲桶的盛絲桶鋪絲機的系統控制參數設置如下盛絲桶的盛絲時間範圍0～150分鐘；Y方向、X方向運行位移參數範圍±1200毫米；Y方向運行速度參數範圍0～24米/分鐘；X方向運行速度參數範圍0～4.5米/分鐘；換桶位移參數 4200毫米；Y方向手動運行速度參數範圍0～13米/分鐘；X方向手動運行速度參數範圍0～4.5米/分鐘；(2)、判別盛絲桶鋪絲機上有無盛絲桶如果盛絲桶鋪絲機上無桶，則進行啟動鋪絲機上桶操作；如果盛絲桶鋪絲機上有桶則判別採用的控制參數；(3)、判別是否採用預存的控制參數若採用預存的系統控制參數，則進行確定；若不採用預存的控制參數，則現場逐一輸入盛絲時間及各控制參數並確定；當新的參數輸入超出所輸入的參數範圍，觸控螢幕會提示輸入錯誤，重新輸入參數；(4)、判斷是否使用手動操作盛絲桶鋪絲機若用手動操作盛絲桶鋪絲機，則在觸控螢幕上點相應的Y+、Y 方向、X+、X 方向點動運行按鈕，系統進入點動運行狀態，用於處理故障和檢修設備；若不用手動操作盛絲桶鋪絲機，手動發出啟動運行信號，盛絲桶鋪絲機按確定的系統控制參數進行Y方向和X方向自動運行。(5)、判斷是否有手動修改系統控制參數的需要若需要手動修改系統控制參數，則通過觸控螢幕輸入並確定新的系統控制參數，盛絲桶鋪絲機按新確定的系統控制參數進行Y方向和X方向自動運行；若無手動修改系統控制參數的信號，盛絲桶鋪絲機按原確定的系統控制參數自動運行；(6)、判斷有無手停車、故障停車和緊急停車信號若有手動停車、故障停車和緊急停車信號，則系統立即停止運行；若無手動停車、故障停車和緊急停車信號，則系統自動運行。
2.根據權利要求所述的盛絲桶鋪絲機電氣控制方法，其特徵在於可編程控制器內部 的數據存儲區分為程序數據處理區和參數存儲區，可編程控制器控制程序、數據都儲存在 MMC卡中。
3.盛絲桶鋪絲機電氣控制系統，在其中實施權利要求1的盛絲桶鋪絲機電氣控制方 法，其特徵在於包括可編程控制器(24)，與可編程控制器(24)用Profibus-DP通訊總線 (26)依次串連的觸控螢幕(25)、交流伺服驅動器(21)、交流伺服逆變器(22)，與交流伺服 驅動器(21)相連接的交流伺服電機Y(34)，與交流伺服逆變器(22)相連接的交流伺服電 機Χ(35)，採用交流伺服閉環定位控制方式，在交流伺服電機Υ(34)的轉軸上安裝有檢測 盛絲桶鋪絲機Y方向往復運動距離並轉換成電信號給交流伺服驅動器(21)的旋轉編碼器 Y (18)，在交流伺服電機X (35)的轉軸上安裝有檢測盛絲桶鋪絲機X方向往復運動距離並轉 換成電信號給交流伺服逆變器(22)的旋轉編碼器Χ(19)，以使可編程控制器(24)與交流 伺服驅動器(21)、交流伺服電機Υ(34)、旋轉編碼器Υ(18)組成Y方向交流伺服閉環定位 控制系統，可編程控制器(24)與交流伺服逆變器(22)、交流伺服電機Χ(35)、旋轉編碼器 Χ(19)組成X方向交流伺服閉環定位控制系統，還有連接可編程控制器(24)、交流伺服驅動 器(21)、交流伺服逆變器(22)的用於啟動、停車、檢測的啟停檢單元。
4.根據權利要求3所述的盛絲桶鋪絲機電氣控制系統，啟停檢單元包括與可編程控制 器(24)輸入端相連接的安裝在電氣控制櫃(7)上的啟動開關(27)、停車開關(28)、急停 開關(29)，與可編程控制器(24)輸出端相連接的急停車繼電器(31)，該繼電器的觸點開關 連接到交流伺服驅動器(21)和交流伺服逆變器(22)的輸入端，其特徵在於還有與可編程控制器(24)輸出端相連接的Y方向對中繼電器(32)，該繼電器的觸點開關連接到交流伺服 驅動器(21)輸入端，與可編程控制器(24)輸出端相連接的X方向對中繼電器(30)，該繼 電器的觸點開關連接到交流伺服逆變器(22)輸入端，交流伺服驅動器(21)接有制動電阻 (33)，交流伺服驅動器(21)和 交流伺服逆變器(22)之間還採用共DC直流母線(23)連接 方式。
全文摘要
盛絲桶鋪絲機電氣控制方法和控制系統屬於機器運動控制技術領域，其特徵在於它既是一種使可編程控制器按預存的系統控制參數或按現場通過觸控螢幕設置的控制參數去控制交流伺服電機，以調整盛絲桶鋪絲機運動位移和速度的控制方法，同時也是一種在自動運行過程中對控制參數實施手動修改，並實時顯示運行數據、運行狀態的自動控制方法。相應地提出一個由可編程控制器觸控螢幕、交流伺服驅動器、交流伺服逆變器、分別用於Y方向、X方向的交流伺服電機和旋轉編碼器，及用於啟動、停車、檢測的啟停檢單元組成的控制系統。它實現了對盛絲桶鋪絲機的智能控制，可廣泛用於滌綸短纖生產線中盛絲桶鋪絲機的電氣控制。
文檔編號G05B19/05GK101957607SQ200910043940
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者宋少傑 申請人:邵陽紡織機械有限責任公司