【摘要】本文主要介紹了臺達HMI的配方功能和PLC、伺服在竹節紗設備上的應用。

【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.

【關鍵字】PLC；人機界面；伺服

      竹節紗作為花式紗線的一種，在新面料的設計與開發中得以廣泛應用。隨著社會的進步以及人民生活水平的提高，竹節紗設備的性能要求也越來越高。而隨著時間的積累，竹節紗工藝配方參數也會越來越多。有的紡織廠客戶甚至有成百上千種竹節紗配方。當有某紗線訂單時，操作員需要將每臺竹節紗設備的配方參數逐步輸入觸摸屏，操作麻煩且容易錯漏，有些竹節紗還要求在某段粗度范圍內隨機抽樣紡。面對日益突出的問題，臺達為紡織機械客戶推出了整套解決方案。

1  系統介紹

1.1  硬件組成

該系統的硬件組成如表1所示。

表1  系統的硬件組成

1.2  配方工藝管理系統

      竹節紗配方工藝歸檔，為工藝人員對竹節紗的生產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的高速發展，U盤成為了新一代超容量永久性存儲器，再也不用擔心掉電時間長而丟失工藝的問題。

      本系統結合U盤為用戶開放了4000個竹節工藝品種貨架，每個工藝品種可以有最多200組竹節工藝參數組數，供用戶隨意調用、存貯或修改。在多機臺竹節紗間操作時，不需要每臺都執行輸入操作，只用一只U盤就可互相復制竹節工藝，不僅簡化操作流程，而且便于統一管理并提高其可靠性。此外，還可以將U盤中竹節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不同風格

      除提供市面上已有的1組參數和多組參數循環紡紗方式外，臺達還可為用戶提供3種更為先進的紡紗方式：

（1）模糊1：控制器從用戶設定的1～200組參數中隨機抽取其中一組紡，按組別進行隨機抽取不重復紡紗（M組節長─M組節距─N組節長─N組節距）。

（2）模糊2：控制器從用戶設定的1～200組參數中隨機抽取其中一組的節長，與另外經過隨機抽取的不同組的節距，重新組成新的一組竹節參數進行紡紗，即將竹節隨機組合紡紗（M組節長—N組節距—X組節長—Y組節距）。在模糊1的基礎上打破組別的限制，實現高等無序紡紗。

（3）模糊紡3：在模糊紡3竹節參數設置中，輸入基紗及竹節參數的上下限值（上限≥下限），各紡紗參數在上下限設定范圍內由控制器隨機抽取數值進行紡紗。客戶只需要設定好參數的上下限數值即可實現的模糊式竹節紗。

在這三種紡紗過程中，因為控制器是執行微機中的隨機數指令，經過隨機抽樣后竹節規律是完全不會重復的。就算在同品種不同臺之間，也不會出現重復的規律性。從實際應用看，這些功能完全解決了布面上規律性條紋的產生，滿足了用戶對不同風格布面的要求。

1.4  超精度位置控制的伺服系統

      本裝置采用高速脈沖輸出型PLC控制伺服系統，扭矩恒定，超喂比恒定；伺服長時間連續工作，竹節不變化，穩定性好。設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。因在高精度數控加工中均采用此種控制方式，所以在參數設定過程中可直接輸入粗長、細長，設備控制的穩定性得到了可靠保證。

      與其他竹節紗裝置采用速度控制模式相比，此款裝置是通過直接設定電機轉速，再通過羅拉轉速計算出時間，用定時變速的方式控制粗長和細長的。

1.5  高質量前羅拉采樣系統

      本裝置的控制系統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。控制器的高速計數功能可以從開停車到紡紗中的所有細節都處于監控之下，并提供校正及報警。

1.6  完善的報警自診斷功能

      本系統提供了生產過程中所有故障或非正常參數設置等報警功能，可以做到及時發現、及時報警和及時處理，保障了優質竹節紗的順利生產。

1.7  結構簡單

      本竹節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量。

      本裝置還提供了一些其他的獨特功能。例如節形的調整功能，也就是竹節曲線形狀的選擇功能，實現了飽滿竹節，解決了瘦紗現象；開車補償功能可解決雙速、變頻細紗機啟停時產生的細節現象。

2  工藝數據

      其中牽伸倍數可調整，竹節長度和竹節距離可直接輸入所需尺寸，竹節粗度則按所需倍數直接輸入。此外，工藝過程中還需試紡確定。

      紡制竹節紗除正常的各項指標外，竹節指標主要有竹節長度、竹節距離以及竹節粗細。影響這些指標的因素主要有：前羅拉轉速、前羅拉直徑、錠子轉速、牽伸比、牽伸加壓系統、紡制的品種等。一旦上述參數確定，那么就確定了所紡竹節紗的指標。

3  出廠紡紗工藝參數確定

      首先，確定基紗的正常工藝數據，試紡定量是否正常。按設定的基紗工藝參數，輸入正確的竹節工藝。其中，參數包括牽伸倍數、細長、粗長、細度和粗度。然后進行試紡竹節工藝，檢測是否符合要求。工藝確定，正式生產。

      竹節粗度為直接輸入所需倍數，若需多種粗度，也是按順序直接輸入即可（無需計算）；竹節長度、竹節距離：整體調節可修改；粗長系數為竹節長度整體修正系數，細長系數為竹節距離整體修正系數也可單節修改（逐段修改）；定量偏差為可修改牽伸倍數。

      正常紗與竹節紗切換可直接通過PLC控制，如長時間不紡竹節則摘掉鏈條即可，恢復正常紡紗狀態。此外，測速系統不須設置，其將自動跟蹤。

4  伺服驅動參數設置     

伺服驅動參數設置如表2所示。

表2  伺服驅動參數設置