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

1 引言

隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，紡織機械設備制造業(yè)也迎來(lái)了革命性的發(fā)展，當前紡機設備的發(fā)展特點(diǎn)主要體現在：觸摸式人機界面(HMI)，可編程邏輯控制器(PLC)以及各種氣動(dòng)控制元件的廣泛應用;目前不斷提高紡機設備的自動(dòng)化程度以減輕操作者的勞動(dòng)強度和提高紡織廠(chǎng)的生產(chǎn)效率成為紡織機械生產(chǎn)廠(chǎng)家的一個(gè)重要的研發(fā)設計宗旨。而自動(dòng)化動(dòng)作的實(shí)現則普遍需要通過(guò)用PLC來(lái)控制電磁閥以及氣缸等執行部件來(lái)實(shí)現。條并卷聯(lián)合機是前紡中精梳準備工藝中生產(chǎn)效率最高的一種設備，HXFA368型條并卷聯(lián)合機的自動(dòng)化動(dòng)作的實(shí)現需要通過(guò)壓縮空氣驅動(dòng)氣缸來(lái)實(shí)現，而壓縮空氣則是由PLC控制電磁閥來(lái)實(shí)現控制的。HXFA368型條并卷聯(lián)合機采用了亞德客的電磁閥和氣缸等氣動(dòng)元件來(lái)實(shí)現自動(dòng)動(dòng)作的執行

2 應用設計
2.1 HXFA368型條并卷聯(lián)合機的氣動(dòng)控制系統概述

一個(gè)典型的氣動(dòng)系統是由方向控制閥、氣動(dòng)執行元件、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)合機選用亞德客的電磁閥、氣缸、壓力表以及管接頭做為標準配置CONTROL ENGINEERING China版權所有，主氣源進(jìn)氣處先通過(guò)三連件后再進(jìn)入主氣路，各個(gè)電磁閥用來(lái)作為相應動(dòng)作單元上壓縮空氣通斷的控制，電磁閥則由PLC控制器來(lái)實(shí)現邏輯上的控制，氣缸的選用根據具體機械動(dòng)作的實(shí)現來(lái)確定，氣缸運動(dòng)的速度根據相應的節流閥來(lái)進(jìn)行調節。

2.2 HXFA368型條并卷聯(lián)合機的動(dòng)作流程概述

圖1 HXFA368型條并卷聯(lián)合機的部分動(dòng)作流程圖

HXFA368型條并卷聯(lián)合機在當設定的棉網(wǎng)長(cháng)度到時(shí)主電機轉為低速，電磁離合器分、扯斷棉網(wǎng)，主電機停，此時(shí)棉架快速上升，上升到位時(shí)打開(kāi)夾盤(pán)CONTROL ENGINEERING China版權所有，棉架暫停在最高位，開(kāi)前門(mén)，前門(mén)打開(kāi)后推棉卷控制工程網(wǎng)版權所有，棉卷推出后推卷機構返回，推卷機構返回后關(guān)閉前門(mén)，前門(mén)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;棉卷推出后執行翻棉卷到小車(chē)的動(dòng)作，翻棉卷機構返回后小車(chē)前進(jìn)一步，推小車(chē)機構返回。

HXFA368型條并卷聯(lián)合機各種動(dòng)作的實(shí)現均是通過(guò)氣動(dòng)執行元件來(lái)實(shí)現的，在氣動(dòng)控制系統中將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能，驅動(dòng)機構作直線(xiàn)往復運動(dòng)、擺動(dòng)和旋轉運動(dòng)的元件，稱(chēng)為氣動(dòng)執行元件。在條并卷聯(lián)合機中是采用電磁閥來(lái)控制氣缸來(lái)執行動(dòng)作的，而電磁閥的動(dòng)作則由PLC來(lái)控制，在本設備的控制系統中采用了中達電通有限公司的DVP60ES型PLC來(lái)控制整個(gè)系統工作;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)合機的自動(dòng)動(dòng)作的實(shí)現

HXFA368型條并卷聯(lián)合機具有機電一體化程度較高的特點(diǎn)，其主動(dòng)力由11KW的變頻電機通過(guò)變頻來(lái)實(shí)現變頻調速控制，各個(gè)分步動(dòng)作的實(shí)現主要由電磁閥控制壓縮空氣驅動(dòng)氣缸來(lái)實(shí)現動(dòng)作控制，上下空管、翻棉卷、棉卷支架上升下降、推棉卷、小車(chē)前進(jìn)、前防護門(mén)開(kāi)合、空管倉落空管以及送空管機構上升下降等動(dòng)作都對應著(zhù)相應的電磁閥和氣缸，而整個(gè)動(dòng)作的協(xié)調運作則有PLC控制器來(lái)實(shí)現控制功能，在此只做一個(gè)簡(jiǎn)單的概述。

2.4 控制電磁閥的PLC程序設計概述

HXFA368型條并卷聯(lián)合機上的各種自動(dòng)動(dòng)作的實(shí)現是通過(guò)用PLC控制電磁閥來(lái)實(shí)現的，下面是一段對部分動(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(guò)程的控制控制工程網(wǎng)版權所有，X17 是送空管機構上升限位位置檢測點(diǎn)，X30是棉卷夾盤(pán)左合到位檢測點(diǎn)，X31是棉卷夾盤(pán)右合到位檢測點(diǎn)，M131繼電器是實(shí)現對送空管機構上升動(dòng)作的過(guò)程控制，程序中第一行的指令是在S41步進(jìn)程序步的控制中當送空管機構沒(méi)有上升到上升限位點(diǎn)而且左右?jiàn)A盤(pán)均沒(méi)有處于閉合狀態(tài)的條件下執行送空管機構上升的動(dòng)作。程序中第二行的M132繼電器實(shí)現對送空管機構下降的控制，第二行的指令是在S41步進(jìn)程序步的控制中當送空管機構已上升到上升限位點(diǎn)時(shí)實(shí)現對送空管機構下降的控制。第三行程序的指令是當送空管機構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(pán)上升1mm步進(jìn)段。