現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展而飛速發(fā)展，推動(dòng)整個(gè)自動(dòng)化控制向更高層次發(fā)展。FB621型針梳聯(lián)合機(jī)的控制系統(tǒng)充分發(fā)揮了伺服控制器和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確、靈活地控制高速針梳機(jī)。由于FB621高速針梳機(jī)采用觸摸屏為人機(jī)界面，西門(mén)子S7-300可編程控制器為控制系統(tǒng)，系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，控制可靠，性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)。
FB621型針梳聯(lián)合機(jī)傳動(dòng)裝置分別由2臺(tái)電動(dòng)機(jī)、同步帶輪等組成。主伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)同步帶輪傳動(dòng)到變速箱,由變速箱通過(guò)同步帶輪和鏈輪分別傳至自調(diào)勻整機(jī)構(gòu)與并條機(jī)構(gòu)。伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)同步帶輪傳送至針梳、牽伸部件后又經(jīng)同步帶輪傳送至成卷、推卷部件。自調(diào)勻整裝置檢測(cè)的毛條粗細(xì)變化量經(jīng)信號(hào)放大裝置放大后，再經(jīng)PLC處理，可實(shí)時(shí)改變從動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的工作頻率。
本機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求：由于本機(jī)采用2臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以在啟動(dòng)和停車時(shí)必須保證兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)按照給定的牽伸比嚴(yán)格同步；牽伸比可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)；在自動(dòng)勻整時(shí)，傳感器檢測(cè)的信號(hào)必須經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)到牽伸區(qū)的延遲距離后再經(jīng)過(guò)處理送到伺服控制器改變速度；前段電動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度必須非?？欤员惚ＷC勻整度；保護(hù)裝置必須靈敏可靠地保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，以及故障時(shí)顯示故障原因及故障位置。
FB621型針梳機(jī)具有斷條、報(bào)警、滿桶、針輥失速和堵輥等自停功能，通過(guò)觸摸顯示屏，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控針梳機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以及當(dāng)前定長(zhǎng)、條速、產(chǎn)量、針輥速度等工藝參數(shù)的顯示?？梢酝ㄟ^(guò)觸摸屏進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定，主電動(dòng)機(jī)速度也通過(guò)觸摸屏設(shè)定后傳到主伺服控制器控制主電動(dòng)機(jī)。而主電動(dòng)機(jī)速度的微小變化是通過(guò)電位器檢測(cè)，再通過(guò)信號(hào)放大裝置放大后送入PLC， 然后采用PLC 的自由口通訊模式與從電動(dòng)機(jī)伺服控制器通訊來(lái)控制從電動(dòng)機(jī)伺服控制器運(yùn)行頻率及其動(dòng)作邏輯。
FB621型針梳機(jī)由2臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用2臺(tái)相應(yīng)的倫茨9300標(biāo)準(zhǔn)型伺服控制器控制,主控單元采用西門(mén)子S7-314 控制2臺(tái)伺服控制器。S7-314 PLC作為系統(tǒng)主站，2臺(tái)倫茨9300伺服控制器作為從站,人機(jī)界面采用帶RS485通訊口的Easyview觸摸屏。通過(guò)人機(jī)界面設(shè)定工藝參數(shù),并將工藝參數(shù)成組地存儲(chǔ)在PLC的用戶數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi),并且隨時(shí)可以調(diào)用這些參數(shù)。倫茨9300伺服控制器連接旋轉(zhuǎn)變壓器作為反饋方式,無(wú)須參數(shù)調(diào)整。倫茨9300 伺服控制器可監(jiān)控旋轉(zhuǎn)變壓器及其供電電纜的開(kāi)路故障。在發(fā)電模式下，若9300伺服控制器的直流母線電壓超過(guò)C0173代碼下設(shè)定的門(mén)限，則必須接入制動(dòng)單元。制動(dòng)單元可將電動(dòng)機(jī)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，避免運(yùn)行過(guò)程中故障，保證DC母線電壓低于門(mén)限值。
倫茨9300系列伺服控制器分辨率為0.01Hz, 可使針梳機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速精確到0.3轉(zhuǎn)/分, 從而使?fàn)可毂稊?shù)和卷繞張力的誤差控制在0.2%以內(nèi)。后段伺服控制器由PLC直接控制,伺服控制器由變頻器模擬量輸出與PLC輸出的牽伸比的乘積控制，計(jì)算由伺服控制器完成。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,綜合機(jī)器的先進(jìn)性、可靠性和成本因素，硬件采用了以下配置：控制系統(tǒng)需要2個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器分別對(duì)刺輥轉(zhuǎn)速和出條速度進(jìn)行高速計(jì)數(shù)，它們共占用CPU314的I0.6和I1.2兩個(gè)輸入點(diǎn)，加上其他限位開(kāi)關(guān)輸入共需17個(gè)輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn)共需10個(gè)。同時(shí)，觸摸屏和伺服控制器與PLC通訊各需1個(gè)通訊口，PLC控制系統(tǒng)選用CPU314。控制核心選用西門(mén)子S7-314CPU型PLC及EM232模擬輸出模塊，由于CPU314具有2組通訊口，因此PLC與觸摸屏、伺服控制器三者之間實(shí)現(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)可簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，充分保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
此系統(tǒng)經(jīng)實(shí)踐證明對(duì)速度的控制非常準(zhǔn)確可靠，充分說(shuō)明了在高速系統(tǒng)中用伺服系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地控制速度，對(duì)控制同類設(shè)備有借鑒意義
（轉(zhuǎn)載）
