一、 系統(tǒng)概述

    FA506型細(xì)紗機(jī)是目前成紗質(zhì)量好，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，便于管理的環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，適用于純棉或化纖的純紡和混紡的細(xì)紗工序，尤其采用PLC作控制器，不但提高了控制精度，而且解決了生產(chǎn)管理方面存在的缺陷，大大降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)錠子曲線控制也提高了紗線的質(zhì)量，保證了紗錠成型，提高了全機(jī)的產(chǎn)量。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn):
    1、 用PLC控制整個(gè)紡紗過程，具有程序開車、鋼領(lǐng)板自動(dòng)升降、中途停車后自動(dòng)跟蹤開車、自動(dòng)落紗、自動(dòng)留頭等。
    2、 設(shè)定紡絲的工藝參數(shù)，依據(jù)工藝要求自動(dòng)協(xié)調(diào)控制；實(shí)現(xiàn)定長落紗和錠子速度曲線控制。
    3、 顯示紡紗過程的錠速、牽引倍數(shù)、細(xì)紗號(hào)數(shù)、捻度以及班產(chǎn)累計(jì)等。
    4、 采用數(shù)字通信，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。
 
二、 系統(tǒng)硬件

    電氣控制系統(tǒng)包括：數(shù)字量輸入及數(shù)據(jù)檢測(cè)部分、可編程控制器部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)界面。 見圖一

    １、 數(shù)字量輸入及數(shù)據(jù)檢測(cè)部分： 
    1） 各種數(shù)字量開關(guān) 包括開停車開關(guān)、功能開關(guān)，用于開停車與實(shí)現(xiàn)工藝要求的各種功能動(dòng)作。 
    2） 三自動(dòng)檢測(cè)部分 由關(guān)主電機(jī)、下鋼板、剎車傳感器構(gòu)成。其作用為當(dāng)落紗開始后能自動(dòng)適位停車、自動(dòng)留頭、為重新開車降低斷頭創(chuàng)造條件。 
    3） 數(shù)據(jù)檢測(cè)部分 由主軸、前羅拉、后羅拉傳感器組成。其作用是自動(dòng)檢測(cè)紡紗過程中主軸、前后羅拉的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為計(jì)算班產(chǎn)量、錠速、牽引倍數(shù)、細(xì)紗號(hào)數(shù)、捻度等工藝參數(shù)以及為錠子速度曲線控制提供數(shù)據(jù)。

    ２、 可編程控制器（PLC）部分： 該部分主要由永宏FBs-60MC主機(jī)與擴(kuò)展模塊構(gòu)成，可編程控制器專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的通用自動(dòng)化裝置，它吸取了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的最新成果，采用可編程的存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出控制各生產(chǎn)過程，永宏FBs-60MC主機(jī)有16點(diǎn)數(shù)字量輸入、24點(diǎn)數(shù)字量輸出，可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)所有數(shù)字量輸入全部由主機(jī)完成，模擬量輸入由擴(kuò)展模塊有 FBs-6AD 完成

    ３、 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包括主電機(jī)、吸風(fēng)電機(jī)、鋼領(lǐng)板升降電機(jī)、自動(dòng)潤滑裝置、自動(dòng)清潔裝置、變頻器、落紗電源等，用于完成紡紗過程的全部工藝動(dòng)作。其中變頻器錠子速度控制由變頻器、錠子傳動(dòng)部分、主電機(jī)構(gòu)成。其作用是變頻器根據(jù)PLC的指令（錠子速度控制曲線）自動(dòng)調(diào)整錠子運(yùn)行，提高紗線質(zhì)量和產(chǎn)量。

    ４、 人機(jī)界面 采用TP27觸摸顯示屏做人機(jī)界面，完成參數(shù)設(shè)定、顯示，可直接設(shè)定錠子運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)控制柔性化。并能根據(jù)工藝要求修改參數(shù)。TP27與PLC 之間以PPI協(xié)議通訊。 

二、 軟件設(shè)計(jì)

    電氣控制軟件分為：控制主程序、參數(shù)設(shè)定顯示子程序、計(jì)算采樣子程序、數(shù)字通訊子程序和錠子運(yùn)行曲線子程序。
    １、 控制主程序 軟件主控制程序部分，依據(jù)工藝要求編制的程序，上電后自動(dòng)檢測(cè)各開關(guān)量和傳感器輸入的數(shù)據(jù)，完成整個(gè)紡紗過程自動(dòng)控制和調(diào)用子程序。
    ２、 參數(shù)設(shè)定顯示子程序 主要依據(jù)TP27配置完成參數(shù)設(shè)定顯示，包括班次設(shè)定、錯(cuò)誤設(shè)置提示，總產(chǎn)量、班產(chǎn)量累計(jì)顯示、錠子速度、前羅拉速度、牽引倍數(shù)、捻度、產(chǎn)量、細(xì)紗號(hào)數(shù)等參數(shù)顯示。 其中參數(shù)設(shè)定菜單程序結(jié)構(gòu)見框圖二
    ３、 計(jì)算采樣子程序 主要依據(jù)主軸、前羅拉、后羅拉數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感器采樣結(jié)果以及設(shè)計(jì)參數(shù)完成系統(tǒng)計(jì)算，用以完成各類顯示參數(shù)的計(jì)算及定長落紗等功能。
    ４、 數(shù)字通訊部分和錠子運(yùn)行曲線子程序 主要采用自由口通訊協(xié)議完成與變頻器的數(shù)據(jù)傳輸。通訊設(shè)置自由口通訊控制寄存器設(shè)置為自由口通訊方式，程序通過接收中斷和發(fā)出中斷以及發(fā)送指令ＸＭＴ控制通訊口的操作，在自由口通訊方式下通訊方式由程序梯圖控制。通訊設(shè)置還定義了波特率、校驗(yàn)方式和數(shù)據(jù)長度等。為了使錠子運(yùn)行曲線平滑。在設(shè)定的點(diǎn)與點(diǎn)之間采用數(shù)學(xué)建摸的方法擬合發(fā)送參數(shù)，該部分程序框圖見圖三。 

三、 通訊設(shè)計(jì)

    該控制系統(tǒng)最大特點(diǎn)是應(yīng)用數(shù)字通訊方式完成TP27與ＰＬＣ以及ＰＬＣ與變頻器之間的數(shù)據(jù)傳輸。PLC的Prt0口與TP27連接，以PPI協(xié)議通訊完成參數(shù)設(shè)定顯示， Port1口與變頻器相連，以自由口協(xié)議通訊完成錠子運(yùn)行曲線控制，以往我們進(jìn)行錠子速度曲線控制時(shí)只能選用模擬量來控制變頻器運(yùn)行，這樣硬件成本高且控制精度較低。采用數(shù)字通訊后，硬件僅為一條屏蔽線，抗干擾能力增強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)傳輸控制參數(shù)提供了條件，降低了控制成本;數(shù)字通訊高精度、高可靠性和低成本極大的提高了機(jī)器性能比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。


四、應(yīng)用效果

    FA506型細(xì)紗機(jī)控制系統(tǒng)前身采用ＰＬＣ開關(guān)量控制和協(xié)議參數(shù)儀構(gòu)成，全機(jī)控制精度低，可靠性和抗干擾性能差，系統(tǒng)成本高。采用永宏FBs-60MC系列ＰＬＣ構(gòu)成系統(tǒng)后，全機(jī)控制采取數(shù)字通訊方式，控制精度高，可靠性和抗干擾性能大為提高。利用“提高軟件設(shè)計(jì)水平來降低硬件投入”原則，極大降低了系統(tǒng)成本，單機(jī)實(shí)現(xiàn)成本降低達(dá)控制系統(tǒng)的１０％左右，極大提高了產(chǎn)品盈利能力，市場(chǎng)前景十分廣闊。