基于PLC控制的氣動(dòng)控制元件在HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的應(yīng)用

1 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，紡織機(jī)械設(shè)備制造業(yè)也迎來了革命性的發(fā)展，當(dāng)前紡機(jī)設(shè)備的發(fā)展特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：觸摸式人機(jī)界面(HMI)，可編程邏輯控制器(PLC)以及各種氣動(dòng)控制元件的廣泛應(yīng)用;目前不斷提高紡機(jī)設(shè)備的自動(dòng)化程度以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高紡織廠的生產(chǎn)效率成為紡織機(jī)械生產(chǎn)廠家的一個(gè)重要的研發(fā)設(shè)計(jì)宗旨。而自動(dòng)化動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)則普遍需要通過用PLC來控制電磁閥以及氣缸等執(zhí)行部件來實(shí)現(xiàn)。條并卷聯(lián)合機(jī)是前紡中精梳準(zhǔn)備工藝中生產(chǎn)效率最高的一種設(shè)備，HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的自動(dòng)化動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)需要通過壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣缸來實(shí)現(xiàn)，而壓縮空氣則是由PLC控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)控制的。HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)采用了亞德客的電磁閥和氣缸等氣動(dòng)元件來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)作的執(zhí)行

2 應(yīng)用設(shè)計(jì)
2.1 HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)概述

一個(gè)典型的氣動(dòng)系統(tǒng)是由方向控制閥、氣動(dòng)執(zhí)行元件、各種氣動(dòng)輔助元件及氣源凈化元件所組成。 HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)選用亞德客的電磁閥、氣缸、壓力表以及管接頭做為標(biāo)準(zhǔn)配置CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，主氣源進(jìn)氣處先通過三連件后再進(jìn)入主氣路，各個(gè)電磁閥用來作為相應(yīng)動(dòng)作單元上壓縮空氣通斷的控制，電磁閥則由PLC控制器來實(shí)現(xiàn)邏輯上的控制，氣缸的選用根據(jù)具體機(jī)械動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)來確定，氣缸運(yùn)動(dòng)的速度根據(jù)相應(yīng)的節(jié)流閥來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2 HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的動(dòng)作流程概述

圖1 HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的部分動(dòng)作流程圖

HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)在當(dāng)設(shè)定的棉網(wǎng)長(zhǎng)度到時(shí)主電機(jī)轉(zhuǎn)為低速，電磁離合器分、扯斷棉網(wǎng)，主電機(jī)停，此時(shí)棉架快速上升，上升到位時(shí)打開夾盤CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，棉架暫停在最高位，開前門，前門打開后推棉卷控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，棉卷推出后推卷機(jī)構(gòu)返回，推卷機(jī)構(gòu)返回后關(guān)閉前門，前門關(guān)閉后棉卷架快速下降到最低位，然后再進(jìn)入上空管的步驟;棉卷推出后執(zhí)行翻棉卷到小車的動(dòng)作，翻棉卷機(jī)構(gòu)返回后小車前進(jìn)一步，推小車機(jī)構(gòu)返回。

HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)各種動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)均是通過氣動(dòng)執(zhí)行元件來實(shí)現(xiàn)的，在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的元件，稱為氣動(dòng)執(zhí)行元件。在條并卷聯(lián)合機(jī)中是采用電磁閥來控制氣缸來執(zhí)行動(dòng)作的，而電磁閥的動(dòng)作則由PLC來控制，在本設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用了中達(dá)電通有限公司的DVP60ES型PLC來控制整個(gè)系統(tǒng)工作;電磁閥及氣缸則均選用亞德客有限公司的產(chǎn)品。

2.3 HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)的自動(dòng)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)

HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)具有機(jī)電一體化程度較高的特點(diǎn)，其主動(dòng)力由11KW的變頻電機(jī)通過變頻來實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速控制，各個(gè)分步動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)主要由電磁閥控制壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣缸來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作控制，上下空管、翻棉卷、棉卷支架上升下降、推棉卷、小車前進(jìn)、前防護(hù)門開合、空管倉落空管以及送空管機(jī)構(gòu)上升下降等動(dòng)作都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的電磁閥和氣缸，而整個(gè)動(dòng)作的協(xié)調(diào)運(yùn)作則有PLC控制器來實(shí)現(xiàn)控制功能，在此只做一個(gè)簡(jiǎn)單的概述。

2.4 控制電磁閥的PLC程序設(shè)計(jì)概述

HXFA368型條并卷聯(lián)合機(jī)上的各種自動(dòng)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)是通過用PLC控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)的，下面是一段對(duì)部分動(dòng)作進(jìn)行控制的步進(jìn)程序。

圖2 步進(jìn)程序

在程序中：

S41是“送空管上升”過程的控制控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，X17 是送空管機(jī)構(gòu)上升限位位置檢測(cè)點(diǎn)，X30是棉卷夾盤左合到位檢測(cè)點(diǎn)，X31是棉卷夾盤右合到位檢測(cè)點(diǎn)，M131繼電器是實(shí)現(xiàn)對(duì)送空管機(jī)構(gòu)上升動(dòng)作的過程控制，程序中第一行的指令是在S41步進(jìn)程序步的控制中當(dāng)送空管機(jī)構(gòu)沒有上升到上升限位點(diǎn)而且左右夾盤均沒有處于閉合狀態(tài)的條件下執(zhí)行送空管機(jī)構(gòu)上升的動(dòng)作。程序中第二行的M132繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)送空管機(jī)構(gòu)下降的控制，第二行的指令是在S41步進(jìn)程序步的控制中當(dāng)送空管機(jī)構(gòu)已上升到上升限位點(diǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)送空管機(jī)構(gòu)下降的控制。第三行程序的指令是當(dāng)送空管機(jī)構(gòu)已上升到上升限位點(diǎn)時(shí)程序進(jìn)入S42步進(jìn)程序段即夾盤上升1mm步進(jìn)段。