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一、概述
　 　真空包装机是广泛应用于包装行业的一种机械设备，原有设备大多为继电器控制，故障率高、稳定性差、功能单一。由于NA200系列小型PLC具有可靠性高、及完全采用硬逻辑实现解析等特点，为了提高产品性价比和可靠性，采用NA200系列PLC开发出了真空包装机专用PLC控制系统，使之集成了多种功能于一身，并取得良好经济效益。

                       
二、工艺要求
　　真空包装机具有四种功能档位：封口、手动真空、自动真空和充气。四种功能由旋转开关进行切换，切换时要求能够立即终止正在进行的功能，内部寄存器和输出需要必须复位，再开始新的功能过程。设备设置一个脚踏开关由触发过程输入控制。
工艺过程描述如下：

1、自动真空

                       

 

2、充气过程
　　充气包括2个选择:充气1和充气2，由档位开关选择。
　　充气1过程是：真空－>充气（定时器1控制充气时间）－>封口。
　　充气2过程是：真空－>充气（定时器1控制充气时间）－>真空－>充气（定时器2控制充气时间）－>封口。
三、系统配置
　 　NA200系列PLC是真空包装机系统的控制核心，通过它控制的外围设备有真空泵、充气泵、加热电丝和位置检测开关等。
NA200系列PLC配置如下：

输入	定义	输出	定义
%I0001	吸嘴前	%Q0001	真空泵动作
%I0002	吸嘴后	%Q0002	压袋封刀下压
%I0003	手动真空	%Q0003	加温封刀下压
%I0004	自动真空	%Q0004	吸嘴动作
%I0005	封口	%Q0005	充气单向阀动作
%I0006	充气1	%Q0006	电热丝
%I0007	充气2	%Q0007
%I0008	脚踏开关	%Q0008

 

四、结束语
　　真空包装机电气控制系统由NA200系列PLC构成，与原先PLC构成的电气控制系统比较具有明显的优势，主要表现在通过简易人机代替了多个时间继电器，节省了PLC的IO点和避免了时间继电器容易损坏的问题，提高了设备的可靠性，产生了良好的经济效益。
       在真空包装机中的应用表明，NA200系列PLC是一款性能价格比较高的小型可编程控制器，较适用于小型机械设备的电气控制系统，主要体现在以下几点：
　　1、价格低，能很好的控制设备成本。
　　2、具有简易的人机功能。
　　3、编程简单，电气工程师上手容易。
　　4、优异的在线编程和监控能力，对现场调试非常实用。

 

一、系统概述
FA506型细纱机是目前成纱质量好，自动化程度高，操作简单，便于管理的环锭细纱机，适用于纯棉或化纤的纯纺和混纺的细纱工序，尤其采用PLC作控制器，不但提高了控制精度，而且解决了生产管理方面存在的缺陷，大大降低操作者劳动强度；同时锭子曲线控制也提高了纱线的质量，保证了纱锭成型，提高了全机的产量。

系统设计特点:
1、 用PLC控制整个纺纱过程，具有程序开车、钢领板自动升降、中途停车后自动跟踪开车、自动落纱、自动留头等。

2、 设定纺丝的工艺参数，依据工艺要求自动协调控制；实现定长落纱和锭子速度曲线控制。

3、 显示纺纱过程的锭速、牵引倍数、细纱号数、捻度以及班产累计等。

4、 采用数字通信，提高了系统的抗干扰性。

二、系统硬件
电气控制系统包括：数字量输入及数据检测部分、可编程控制器部分、执行机构、人机界面。见图一

1、 数字量输入及数据检测部分：

1） 各种数字量开关 包括开停车开关、功能开关，用于开停车与实现工艺要求的各种功能动作。

2） 三自动检测部分 由关主电机、下钢板、刹车传感器构成。其作用为当落纱开始后能自动适位停车、自动留头、为重新开车降低断头创造条件。

3） 数据检测部分 由主轴、前罗拉、后罗拉传感器组成。其作用是自动检测纺纱过程中主轴、前后罗拉的运行数据，为计算班产量、锭速、牵引倍数、细纱号数、捻度等工艺参数以及为锭子速度曲线控制提供数据。

2、 可编程控制器（PLC）部分： 该部分主要由永宏FBs-60MC主机与扩展模块构成，可编程控制器专为工业环境而设计的通用自动化装置，它吸取了微电子技术、计算机技术及自动化技术的新成果，采用可编程的存储器，实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算，并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各生产过程，永宏FBs-60MC主机有16点数字量输入、24点数字量输出，可带7个扩展模块，本系统设计所有数字量输入全部由主机完成，模拟量输入由扩展模块有 FBs-6AD 完成

3、 执行机构 包括主电机、吸风电机、钢领板升降电机、自动润滑装置、自动清洁装置、变频器、落纱电源等，用于完成纺纱过程的全部工艺动作。其中变频器锭子速度控制由变频器、锭子传动部分、主电机构成。其作用是变频器根据PLC的指令（锭子速度控制曲线）自动调整锭子运行，提高纱线质量和产量。

4、 人机界面 采用TP27触摸显示屏做人机界面，完成参数设定、显示，可直接设定锭子运行曲线，实现控制柔性化。并能根据工艺要求修改参数。TP27与PLC 之间以PPI协议通讯。

二、 软件设计：

电气控制软件分为：控制主程序、参数设定显示子程序、计算采样子程序、数字通讯子程序和锭子运行曲线子程序。

1、 控制主程序 软件主控制程序部分，依据工艺要求编制的程序，上电后自动检测各开关量和传感器输入的数据，完成整个纺纱过程自动控制和调用子程序。

2、 参数设定显示子程序 主要依据TP27配置完成参数设定显示，包括班次设定、错误设置提示，总产量、班产量累计显示、锭子速度、前罗拉速度、牵引倍数、捻度、产量、细纱号数等参数显示。 其中参数设定菜单程序结构见框图二

3、 计算采样子程序 主要依据主轴、前罗拉、后罗拉数据检测传感器采样结果以及设计参数完成系统计算，用以完成各类显示参数的计算及定长落纱等功能。

4、 数字通讯部分和锭子运行曲线子程序 主要采用自由口通讯协议完成与变频器的数据传输。通讯设置自由口通讯控制寄存器设置为自由口通讯方式，程序通过接收中断和发出中断以及发送指令XMT控制通讯口的操作，在自由口通讯方式下通讯方式由程序梯图控制。通讯设置还定义了波特率、校验方式和数据长度等。为了使锭子运行曲线平滑。在设定的点与点之间采用数学建摸的方法拟合发送参数，该部分程序框图见图三。

三、 通讯设计：
该控制系统大特点是应用数字通讯方式完成TP27与PLC以及PLC与变频器之间的数据传输。PLC的Prt0口与TP27连接，以PPI协议通讯完成参数设定显示， Port1口与变频器相连，以自由口协议通讯完成锭子运行曲线控制，以往我们进行锭子速度曲线控制时只能选用模拟量来控制变频器运行，这样硬件成本高且控制精度较低。采用数字通讯后，硬件仅为一条屏蔽线，抗干扰能力增强，为实现联网传输控制参数提供了条件，降低了控制成本;数字通讯高精度、高可靠性和低成本极大的提高了机器性能比和市场竞争能力。

四、应用效果
FA506型细纱机控制系统前身采用PLC开关量控制和协议参数仪构成，全机控制精度低，可靠性和抗干扰性能差，系统成本高。采用永宏FBs-60MC系列PLC构成系统后，全机控制采取数字通讯方式，控制精度高，可靠性和抗干扰性能大为提高。利用“提高软件设计水平来降低硬件投入”原则，极大降低了系统成本，单机实现成本降低达控制系统的10％左右，极大提高了产品盈利能力，市场前景十分广阔