PLC系统一般宜选用单点接地方式。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术,即信号电缆的屏蔽层一点接地,信号回路浮空,与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。
目前,在纺织品加工市场中,布匹染色是重要的一道工序。卷染机主要实现对成品坯布进行漂白、上色、整压磨面等相关纺织品加工工艺的完成。卷染机控制方面要求具备自动计数(上布道数)、自动掉头(来回多次漂白或染色)、自动停车(急停且稳定,不能有布匹松弛或下垂)等功能。在整个加工工艺过程中,要求保持布匹的拉伸张力和线速度恒定,因此对整个机械传动系统的自控控制水平要求较高。
从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广的)系统。
该卷染机以PLC作为主控制器,采用触摸屏作为人机界面,它主要完成的是布匹张力、运行线速度、布匹厚度、来回卷染次数的设定,放卷电机的运行频率、收卷电机输出转矩的计算,自动调头、自动停车等相关逻辑动作的控制。变频器和控制器之间采用485通讯(ModbusRTU通讯协议)。由控制示意图可见:两台完全一样的变频器,它们均工作于有PG矢量控制模式下。
转矩控制模式:变频器以控制变频器输出转矩为目标,电机转速由负载侧决定,但会被限制在设定范围之内。该方式下,用户可设定张力值,再通过变频器自带的卷径计算功能,实现张力开环控制。
根据立体仓库控制系统要求,我们采用了德国西门子PICS7—200CPU226型号,此类型PLC可以满足多种多样自动化控制的要求,它虽为小型机,但有些功能可与大中型PLC媲美。S7—200具有很强大的指令系统,具有功能齐全的编程软件和界面友好的工业控制组态软件,同时它有多种功能模块,便于组网,有良好的扩展性。此外,低廉的价格,很高的性价比也是我们采用它的重要原因。尤其它的两路高速脉冲输出(Fro)功能在步进电机控制上非常的方便,它可以直接通过驱动模块来驱动步进电机实现不同的旋转要求,从而实现起步的加速或停止时的减速。
上卷完毕后,采用人工的方式把布匹的一头,穿过染池、连动轴,卷到另外一个滚筒上面并缠紧,开动卷染机,便可进行坯布的染色。此时两个滚筒朝着同一个方向运转,控制的要求是始终要保持坯布上的拉伸张力恒定,并且坯布经过染液的时间一致,也就是线速度要保持恒定。这是一个没有线速度反馈的过程,同样,也没有张力反馈的驱动控制系统,因此,控制系统需要适当调整放卷变频器的输出频率以及收卷变频器的输出转矩来达到该种*特的要求。
在梯形图中,将Y0和Y1的常闭触点分别与对方的线圈串联,可以保证它们不会同时为ON,因此KM1和KM2的线圈不会同时通电,这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外,为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON,在梯形图中还设置了“按钮联锁”,即将反转起动按钮X1的常闭触点与控制正转的Y0的线圈串联,将正转起动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。设Y0为ON,电动机正转,这时如果想改为反转运行,可以不按停止按钮SB1,直接按反转起动按钮SB3,X1变为ON,它的常闭触点断开,使Y0线圈“失电”,同时X1的常开触点接通,使Y1的线圈“得电”,电机由正转变为反转。
如果因主电路电流过大或接触器质量不好,某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结,其线圈断电后主触点仍然是接通的,这时如果另一接触器的线图通电,仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现这种情况,应在PLC外部设置由KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路(见图2),假设KM1的主触点被电弧熔焊,这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态,因此KM2的线圈不可能得电。