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1、广州博玮BWS伺服在无纺布生产线上的整合应用广州博玮BWS伺服在无纺布生产线上的整合应用caijuan导语：本文主要阐述BWS产品在无纺布生产线上的一些应用，实践显示BWS产品的在同一场合的整合，更利于扬长避短。无纺布就是非制造布,它是定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合、粘合或这些方法的组合，而互相结合制成的薄片、纤维网或絮垫。使用针刺机的针刺法是生产无纺布的方法之一。整个流程如下：上图中的送棉箱，开松机和气压棉箱是将密实的纤维变成蓬松杂乱的纤维并送到梳理机入口，梳理机将纤维梳理成厚薄均匀的纤维网并送到铺网机，铺网机将送来的纤维网根据重量要求叠成多层的纤维网送往针刺机并由针刺机刺成互相结合制成
2、的纤维薄片。无纺布生产线系统是一个看似各自独立、但却相互牵制的一个大系统，下面以针刺机组为对象规划针刺生产线。方案规划在规划整条针刺生产线时，必须考虑下面几个因素：1PLC的存储容量和处理速度。整条生产线而言，数据运算及逻辑运算量很大，16K容量远远不够，单台PLC的处理速度将会影响生产的稳定性。2针刺生产线的布局和设备操作。各机台是分散的，集中一地操作会为生产带来不便，但假设分散操作，必须会带来人机与PLC间的距离问题及PLC与受控单元的布线问题。3设备组合方式。通常一条完好的生产线用户会采购生产设备厂家性能或价格有优势的产品，或根据本身生产的产品采用不同的设备组合，故每条生产线组合可能完全
3、不同。综上所述，为知足方便安装，方便整线整合，提高系统性能，本系统根据单机设计、自由组合方式设计见图一、图二，即是每台针刺机使用一台PLC、一台人机、每台针刺机提供联机接口，不同需求用户组成生产线时控制上只要将各机台连上控制总线即可，单机程式不须做修改，改动内容仅在总控制器部分。BWS的伺服驱动器、台达的控制器及人机界面等产品均带有RS485接口，采用通讯方式安装方便、价格低廉，故在规划整条生产线的控制方式时能够充分利用通讯的方便性。故能够拟出下面两种方式：图一方式，PLC与人机联线使用RS232,模拟量传递速度信号考虑到通讯有实时性问题，BWS伺服驱动器频率由PLC通讯给定，功能端子给定命令
4、。图二方式，PLC与人机联线使用RS485,模拟量传递速度信号，伺服驱动器频率由人机COM3通讯给定，功能端子给定命令。两者相比差异在于BWS伺服驱动器控制源上。固然效果一样，但图二方式远远加强了人机与PLC的通讯距离，亦即对本系统来讲人机安顿的范围将很宽，更合适生产线上分布安装，故将本系统根据图二设计。如图二所示，本系统将使用到BWS伺服驱动器，台达PLC和人机界面。根据机型体积和驱动能力，BWS伺服驱动器分出多个系列产品，因BWS-BBH系列伺服驱动器支持闭环控制，低频驱动能力强，而针刺机系统对速度稳定性要求较高，并且定位形式运行时要求低速大力矩，故本系统采用性价比拟高的BWS-BBH。人
5、机采用具有两个RS485的DOP-AE系列和PLC采用具有良好性价比的DVP-SA。图一：人机与PLC连接采用RS232方式图二：人机与PLC连接采用RS485方式人机设计操作界面主要实现对针刺、进料、出料、剥网、托网及机台间通讯进行监控操作。单机界面设计分五部分：启动画面，主画面，参数设定画面，手动操作画面，配方画面和帮助画面。在设计用户界面之前，须根据控制方案设计模组参数相关内容，一是控制器选择和控制区设定：控制器使用DELTACONTROLLERASCII，控制区长度设为8；二是通讯方式和通讯口设定，DOP-AE提供一个RS232口和两个RS485口或一个RS422口，设计时只要在模组参
6、数设定的通讯项分别指定两个RS485口的指向和通讯格式即可。这两步完成才有下面的深化设计。一用户界面设计A.启动画面提示设备厂家信息，便于行业用户了解与沟通。B.主画面单机主画面单机主画面的功能在于用户能最直接了解到本地机器的运行状态、生产数据及生产线相邻设备的连接状况，故设计上主画面分三部分：数据及状态监控区；换页区；控制区。数据及状态监控区监控各工艺动作状态和运行数据，包括针刺次数、针刺时间、针刺密度、针刺频率、牵伸比和进料出料速度等,其中针刺时间和针刺次数在受权的情况下能去除当前值,在针刺时间或针刺次数到达设定值后系统将弹出换针提示；换页区完成各页面切换,用户可根据需要直接切换到相应页面
7、进行操作；手动操作控制区控制油泵运行和控制针刺动作、入料、出料运行。在主画面按“运行后，该画面油泵手动停止无效，系统将根据已设定的频率继续运行，运行状态下可实时调整针刺频率。在联动状态，针刺密度的修改将直接影响到进料和出料速度，但牵伸比将维持恒定。非联动状态，用户能够手动单独更改针刺频率和进出料速度即牵伸比。总屏主画面整线主画面相对单机主画面的操作具有更高的优先级，一旦整线主画面将某一台参加到联动状态，则该机台本地操作将无效，直到解除。命令线上机台启停有两种方式，一是由整线主屏发出命令并将授命机台设为联机状态；另一种方式是将针刺线授命权交给前纺，针刺线处于待命状态，这种方式以握手方式执行，即针
8、刺线准备完成后发出就绪信号，前纺收到信号后发出运行信号和速度信号，一旦就绪信号终止，针刺机组亦将停止。C.参数设定画面出于数据的安全性及程序的兼容性考虑，参数设定界面列出了用户参数和厂家参数，因此参数设定需要等级密码验证进入，不同受权等级的用户仅能够修改受权范围内的参数。最高级用户能够随时修改各等级受权密码。D.手动画面手动操作目的用于调试，用户能任意对送料辊、出料辊、针刺、托网板、剥网板和油泵等进行任意操作，不再受其他条件约束。另外，通过手动操作，亦能够使用户通过试验寻找适宜的生产参数。E.配方画面台达DOP系列提供配方功能，提供方便好用类似Excel的配方编辑器，让使用者能够轻松的编辑配方
9、；并且在64K存储空间内能够同时输入多组的配方，一次下载多组配方。本系统在人机端利用内部存储器来切换，用户能够灵敏从该画面调用经历配方、记录当前配方或写入生产配方。程序设计配方容量500组，每组包括针刺频率，针刺倍频，托网板位置，剥网板位置，入料速度。在整线联动状态，配方内容能够续台下载，亦能够通过上位机进行，在使用上位机下载配方时，由于下载成功后托网板托网板将会自动校位，生产线上各机台较为分散，出于安全考虑，设计上要求操作人员必须确认各机台状况允许才会下载数据。单机调用配方功能上位机调用配方功能F.帮助画面由于人机界面是直接连接在控制器，故只要设计者将控制器信息表达在人机界面上，终端用户将能
10、够了解到设备的各种运行信息，具体的向导将有助于使用者的维护。本系统在帮助文件上划分为几部分：一是电气部分故障信息，包括PLC的状态信息，PLC采样到的变频器状态信息；二是机械部分信息，包括机械位置到位信息，液压系统信息。所有这些信息用户将在帮助画面得到较为完善的处理指引或为厂家服务提供有用的信息。故障排除指引PLC状态监视二人机宏程序规划与设计由于每台针刺机相对而言是独立工作的，人机的工作任务接受指令并处理、显示状态和数据信息，为BWS伺服驱动器和主人机传递数据、保存用户数据。DOP系列人机提供了完善的宏处理指令，程序设计时能够根据需要对数据算术或逻辑处理，本系统中，总控制人机和各本地人机均使
11、用CLOCK宏处理与BWS伺服驱动器的交换信息，采集整线的警报信息和运行信息等。利用人机宏指令，减少了PLC与人机的不必要的通讯，更有效的分配了系统资源。本机人机CLOCK宏总控制人机CLOCK宏采集系统信息三、PLC程序设计根据系统功能完成输入输出点规划后的工作就是程序设计。整条生产来讲，基本功能是快速处理速度信息并实现速度跟随，根据目前PLC的性能和已构建的硬件框架，能够使用总机集中分配信息，单机独立处理方式实现。单台针刺机而言，程序主要的工作变量有针刺密度M针密、针刺频率F针频、牵伸比K、入料速度V入、出料速度V出料，托网位置T和剥网位置B。保护变量有针刺次数C、针刺时间t、托网位置上限
12、TSL、托网位置下限TXL、托网位置上限BSL和剥网位置下限BXL。为了便于维护，程序构造上以主程序调用子程序形式编写，分为针刺运算子程序P0，托网剥网运算子程序P1，保护子程序P2，数据上传子程序P3及动作执行子程序P4。主程序部分包含程序初始化、子程序调用和解读总控制器发出的指令解读信息包含当前机台是本地单机运行还是远端控制，接受并发出本地速度指令还是外部模拟量速度指令，速度信息经过本机台能否采用还是传递到下一机台等。针刺运算子程序P0根据用户输入或前级针刺机输出的速度变量执行运算，得出针刺机需要运行的针刺频率并转换为给变频器的给定频率f：M针密=F针频m布针/V出料V入F针频=L步进量V
13、出V入K牵伸=V出=V入1+KV入i160fi1F针频=N=1-si2pi2从以上算式能够推算出f与F针频、M针密、V出、V入、L步进量的关系托网剥网运算子程序P1算法是根据固定的动程分别与采样值运算，得出托网位置T和剥网位置B，T和B与限位值比拟后给出判定结果并提示。在配方下载形式，子程序P1是将T/B分别与目的值比拟并自动校准位置。保护子程序P2：采样或统计系统信息，对各状态作出是停机或是提示动作。数据上传子程序P3：采集并归类本地信息以供人机快速调用。动作执行子程序P4：输出处理结果。结论BWS伺服驱动产品与台达机电产品的在同一场合的整合，更利于扬长避短。BWS产品线的不断拉长，功能的不断提高，同时客户对整体服务的需求，BWS产品面临着广阔的市场空间。0