1. 概述
隨著機(jī)電一體化技術(shù)特別是PLC控制技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外著名織機(jī)制造商形成了具有很高自動(dòng)化水平的電氣控制系統(tǒng)，并普遍采用了新型高速可靠的PLC和HMI實(shí)現(xiàn)電子選緯、電子多臂等控制。我國(guó)是紡織大國(guó)，但無梭織機(jī)在技術(shù)水平上與國(guó)外差距較大。國(guó)產(chǎn)劍桿織機(jī)的產(chǎn)量很大，使用的技術(shù)卻普遍是從國(guó)外八十年代的機(jī)型改進(jìn)而來，大多采用商用微機(jī)控制，并且檔次不一。近年來，國(guó)內(nèi)諸多廠家為了提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛從提高自動(dòng)化水平入手，把PLC應(yīng)用于劍桿織機(jī)的電氣控制。

2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1. 系統(tǒng)配置
為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)硬件選用了浙大中自公司自主研發(fā)的SunyPLC200小型一體式可編程邏輯控制器和SunyHMI200可編程人機(jī)界面。SunyPLC200和SunyHMI200之間采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU進(jìn)行通訊。
SunyPLC200是系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算處理及輸出驅(qū)動(dòng)功能。SunyHMI200的中文信息使操作工和維修工的工作變得方便快捷，各種織機(jī)工藝參數(shù)設(shè)定、選緯參數(shù)設(shè)定、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、故障信息都在LCD上自動(dòng)顯示。

2.2. I/O分配

3. 控制方案
劍桿織機(jī)的控制主要為邏輯控制，一般分為電子送經(jīng)、收卷和主控三部分?？刂茖?duì)象主要包括主電機(jī)、多臂電機(jī)、尋緯電機(jī)、離合器等。
結(jié)合劍桿織機(jī)的特點(diǎn)，浙大中自公司的工程師們根據(jù)設(shè)備要求和客戶需求，采用SunyPLC200組態(tài)軟件SunyPRG精心設(shè)計(jì)了劍桿織機(jī)控制方案。用戶軟件主要由主程序、子程序和中斷構(gòu)成，下面對(duì)幾個(gè)典型控制方案進(jìn)行介紹。

3.1. 點(diǎn)動(dòng)
點(diǎn)動(dòng)的作用是調(diào)整滾輪梳的位置和斷經(jīng)后重新開車準(zhǔn)備。點(diǎn)動(dòng)流程如下圖所示。


3.2. 盤車
盤車的作用是手動(dòng)裝布（當(dāng)然也用于對(duì)長(zhǎng)時(shí)間帶電不用的設(shè)備進(jìn)行例行檢查，以利于設(shè)備的保養(yǎng)。），其流程如下圖所示。


3.3. 正反尋緯
正反尋緯的作用是手動(dòng)調(diào)整綜框位置、手動(dòng)調(diào)整行程開關(guān)位置。SunyPLC200編程軟件為SunyPRG，該軟件提供的順序功能圖（SFC）可以很方便地實(shí)現(xiàn)正反尋緯控制方案。如下圖所示。


3.4. 開停車
開停車要求必須按照指定的條件逐步進(jìn)行。利用SunyPRG軟件提供的梯形圖（LD）同樣可以容易地進(jìn)行控制方案的設(shè)計(jì)。下圖所示為開車方案LD組態(tài)圖。


3.5. 聯(lián)鎖保護(hù)
為了保證產(chǎn)品質(zhì)量并保護(hù)人與設(shè)備的安全，系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了本聯(lián)鎖保護(hù)功能。這樣，在異常情況下（如斷緯、斷經(jīng)），系統(tǒng)能夠及時(shí)調(diào)用中斷程序，以達(dá)到按步驟安全停車的目的。SunyPRG提供的功能塊圖（FBD）具有一百余種算法，使得控制方案的設(shè)計(jì)幾乎成為一種享受。下圖為斷緯情況下的控制方案FBD組態(tài)圖。


4. 系統(tǒng)功能
4.1. 診斷保護(hù)功能
織機(jī)的停車原因在接口上有中文信息提示，在軟件上，系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)電磁離合器、多臂機(jī)保護(hù)、熱組件、斷緯，斷經(jīng)、行程開關(guān)等。并及時(shí)顯示和啟動(dòng)保護(hù)，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，避免人為因素造成的損失。

4.2. 參數(shù)設(shè)定功能
根據(jù)工藝要求和為了用戶的方便，有針對(duì)性地畫面制作給操作人員帶來極大的方便。

4.3. 數(shù)據(jù)保存功能
設(shè)定的工藝參數(shù)和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)有長(zhǎng)期保存功能。例如，選緯方式和狀況需要掉電保存，織機(jī)斷電時(shí)，SunyPLC200必須將織機(jī)的位置和當(dāng)前投緯的序號(hào)、緯針、紗數(shù)等保存起來。系統(tǒng)還具有甲、乙、丙、丁四個(gè)班的產(chǎn)量、效率及總產(chǎn)量的數(shù)據(jù)保存，這對(duì)企業(yè)的管理有很大的好處。

4.4. 選緯功能
軟件實(shí)現(xiàn)電子選色替代傳統(tǒng)的紋板選色，使可操作性大大提高。然而，為了確保選緯的正確，在軟件的編制中，必須考慮周全，也包含了一定的技巧。

5. 結(jié)束語
本系統(tǒng)在某織機(jī)廠生產(chǎn)的劍桿織機(jī)中進(jìn)行了三個(gè)月的試用，運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定可靠，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，接口簡(jiǎn)潔，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的最佳替代產(chǎn)品，并可供應(yīng)用其它PLC控制系統(tǒng)時(shí)參考。
由于SunyPLC200和SunyHMI200集成度高、體積小巧、安裝方便，且占用極小的安裝空間，非常適合作為嵌入式控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備配套。該系統(tǒng)具有大批量產(chǎn)品化潛力，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
5.1. 啟動(dòng)迅速
在第一次打緯時(shí)，織機(jī)車就應(yīng)達(dá)到或接近正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

5.2. 制動(dòng)平穩(wěn)快捷
停車位置準(zhǔn)確，有利于重新開車啟動(dòng)。

5.3. 操作方便
即有正常啟、制動(dòng)功能，也有實(shí)現(xiàn)某些特殊操作，如選緯工藝設(shè)定，點(diǎn)動(dòng)、停手動(dòng)正反尋車等。