贝加莱 PCC在一纺机CB100(Z)型自调匀整高速并条机控制系统中的应用

供稿:贝加莱工业自动化(中国)有限公司

  • 关键词:自调匀整高速并条机,贝加莱,PCC
  • 作者:周利军
  • 摘要:在目前所出现的并条机自调匀整系统中,开环式自调匀整系统占有绝对优势,通过检测罗拉对喂入棉条中的不匀的检测,检测到的信号被依次存储到CPU的内存中去。

  自调匀整控制装置在原有作用原理的基础上,控制技术和实现手段都有很大发展,在现代纺纱生产中的作用已十分重要。在目前所出现的并条机自调匀整系统中,开环式自调匀整系统占有绝对优势,通过检测罗拉对喂入棉条中的不匀的检测,检测到的信号被依次存储到CPU的内存中去。当被检测过的棉条到达机器变速点时,内存中对应的检测信号会驱动伺服电机改变牵伸倍数,从而达到匀整的目的。

a.控制原理

  CB100(Z)型自调匀整高速并条机采用PCC作为整个系统的核心控制器,单眼自调匀整并条机原理见图3。

图3  单眼自调匀整并条机原理图

  系统集自调匀整控制、棉条质量监视及整机动作控制于一体,匀整运行速度1200m/min,自调匀整系统的所有参数均可通过操作面板进行设置、调整,操作简单、方便。完善的整机动作控制,具备各种工艺停车、故障报警及运行报告等功能。功能丰富的在线质量监视,对棉条条干的各项指标(包括重偏A%、5m重不匀、CV%值、波谱图以及粗节/细节图)进行监视。

b.控制方案

  主控制系统由PP251+CX408系统组成,以完成并条机系统中数据的运算及电气动作要求。系统采用PP251(Intel奔腾级芯片,主频266Hz)作为核心控制器及显示屏,总线结构上系统采用高速Ethernet POWERLINK实时总线协议(总线传输速率为100Mb/s,支持最快的网络循环周期为400μs,确保了PCC与ACOPOS多功能驱动器之间通信的高速、实时和确定性)。同时,在PP251上位机上进行匀整参数设置、在线质量显示、停车及故障报警和运行报告等功能。
系统的配置方案如图4。

图4  CB100(Z)型自调匀整高速并条机配置方案图

c.方案说明

  在控制手段上,采用开环控制方式,即通过凹凸罗拉对低速运动的喂入棉条粗细的极精密的检测(并且这种检测是以极短的片段(2~3mm)并在定长的方式下进行的,从而可满足匀整短片段长度范围在10~25mm之间)。检测的数据被依次存储到系统的内存中去,当被检测过的棉条到达机器变速点时,系统根据内存中所对应的检测信号,驱动一个具有极高动态性能伺服电机来改变主牵伸区牵伸倍数,从而达到匀整的目的。匀整中,通过一个行星齿轮机构,主电机的恒定转动与伺服电机的变速转被合成一个转速传向牵伸机构,这样一来伺服电机的功率只要能够满足自调匀整系统的要求即可。

  在匀整控制上,贝加莱PCC强大的处理能力及高速Ethernet POWERLINK总线结构确保匀整可以在极短的片段下进行,POWERLINK总线周期可以在0.4ms下进行,以满足匀整控制的高速动态响应的要求。

  入条及出条的位置是通过ACOPOS的旋入模块AC131来处理的,同时,PCC通过高速POWERLINK总线来对此位置信息进行读取并计算棉条的出条速度。这样,在进行入条及出条检测时保证是都是在定长方式下进行的。

  在线质量方面,通过高性能ACOPOS的旋入模块AC131来检测出条信号,这样保证0.4ms的出条采样周期。棉条质量监视功能包括出条重偏A%、CV%(及CV%1m,CV%3m,CV%5m,CV%10m)、波谱图、Thick Places粗节/细节图,所有的运算都在PP251中完成。

d.采用贝加莱一体化配置控制系统后的特点

(1)对于本控制系统,贝加莱提供从控制器,人机界面到伺服驱动系统和变频器全套控制方案,并同时集多项功能(自调匀整、在线检测及各项电气控制)于一体,全面提高系统的稳定性和可靠性。

(2)整机所有控制采用一套控制系统—贝加莱PCC,完成并条机的各项电气控制功能和自调匀整系统的信号采集、数据运算及控制驱动。通过功能齐全的人机界面进行并条机的参数设定、故障报警显示、开车情况及效率显示、数据查询、并条机的调试及维护等任务。

(3)自调匀整控制通过实时性极强的Ethernet POWERLINK总线方式控制ACOPOS系列驱动系统,充分发挥贝加莱ACOPOS系列驱动系统的处理能力,同时具有更快的响应特性。

(4)专业的品质统计管理系统,实时在线检测与棉条质量相关的各项重要数据(包括出条重偏A%; CV%及CV%1m、CV%3m、CV%5m,CV%10m;波谱图;Thick Places粗节图等),方便用户进行调整和质量监控。

(5)完善的报警系统。PCC提供了有效的功能,可以实时监测外部参数。发现异常参数时可显示故障名称,故障发生时间和消除时间,并采取相应措施。此外PCC能对硬件模块进行自检。及时发现硬件本身的错误。

(6)远程诊断功能和机群网络功能。通过Modem或Internet的Web Server远程功能,可以实现对任何地方的机器在线诊断与调试。另外控制系统上的Ethernet接口可以实现机群联网,实现工厂自动化。
自调匀整并条机的关键在于匀整的控制,配合工艺的调整,带匀整控制的并条机对棉条的条干有较大的改善。同时,有了完善的在线质量手段后,可对机器的运行状态及条干的质量进行监视,并给出合理的指导性建议。这一切,都归功于贝加莱PCC强大的处理能力及高速网络通信。

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发布时间:2011年6月29日 9:44  人气:  
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