一種電腦提花大圓機控制裝置及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制裝置，具體涉及一種基于PLC控制器的電腦提花大圓機控制裝置及控制方法。
【背景技術】
[0002]緯編針織機的種類與機型有很多，一般大圓機整機主要由編織機構、選針機構、給紗機構、牽拉卷取機構、傳動結構和輔助裝置構成。
[0003]編織機構是針織機的核心，它直接反映針織機的編織方法、編織質量及產品種類；選針機構根據花紋要求對織針進行選擇控制，使其進行三功位編織的機構，亦稱提花機構。根據機構控制原理，又分為機械式選針機構和電子式選針機構兩種；給紗機構將紗線從筒子上退繞下來并輸送給編織區域，使編織能連續進行；牽拉卷取機構把剛形成的織物從線圈區域中引出，然后繞成一定形狀的卷裝；傳動機構將動力傳到針織機的主軸，再由主軸傳至各部分，使其協調工作；輔助裝置是為了保證編織正常進行而附加的，包括自動加油裝置、除塵裝置、斷紗、破布、壞針檢測自停裝置和計數裝置等。
[0004]隨著現代紡織工業的發展，紡織企業對設備的自動化水平、設備的可靠性、易操作性等提出了更高要求。在傳統的針織大圓機電氣控制系統中，一般使用單片機控制系統，存在著自動化程度低、抗干擾能力弱、人機交互性差等一系列問題。
【發明內容】
[0005]發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種結構簡單、操作方便、可靠性高、自動化程度高，提高了大圓機設備的技術性能和生產效率的電腦提花大圓機控制裝置。
[0006]技術方案:本發明所述的一種電腦提花大圓機控制裝置，包括上位PC機，所述PC機上安裝有組態王軟件，所述上位PC機的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機的輸出端連接有選針器驅動，所述選針器驅動連接有選針機構，所述上位PC機還連接有下位機，所述下位機是由PLC控制器構成的控制電路，所述下位機的輸入端連接有外部輸入信號，所述下位機的輸出端連接有數字量輸出信號，所述下位機還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機，所述電機還連接有大圓機；所述外部輸入信號包括按鈕信號、編碼器信號、傳感器信號以及故障報警信號，所述數字量輸出信號包括電磁閥信號，照明信號以及運轉信號。
[0007]作為優化，所述選針機構采用壓電陶瓷選針器。
[0008]作為優化，所述傳感器信號包括上段斷紗信號，中段斷紗信號，安全門信號。
[0009]作為優化，所述PLC控制器采用FX3U系列PLC。
[0010]作為優化，所述變頻器采用EV1000系列變頻器。
[0011]作為優化，所述電機的額定功率為4KW，額定轉速為720r/min。
[0012]作為優化，所述下位機與上位機、下位機與變頻器均通過RS485接口通訊連接。
[0013]本發明還公開了一種電腦提花大圓機控制裝置的控制方法，包括如下步驟: (1)接通電源后，大圓機進入復位自診狀態，檢查是否有故障信號；
(2)確認沒有故障后，自動將大圓機參數初始化并進入待編織狀態；
(3)用戶設定一系列編織參數，如編織圈數、機器轉速等，并可選擇大圓機的運行模式，運行模式有織布運行、除塵運行、點動運行和清車運行四種；
(4)選擇織布運行模式后，機器即進入正常運轉狀態，布匹達到設定長度后，機器自動停車。
[0014]有益效果:本發明選用PLC作為控制系統的下位機，其與上位機和變頻器通信方便、可靠性高，控制系統響應速度快，抗干擾能力強，性價比高，和單片機系統相比具有極高的可靠性。具有結構簡單、操作方便、可靠性高、自動化程度高等特點，提高了大圓機設備的技術性能和生產效率，具有很高的推廣價值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的整體控制系統框圖。
[0016]圖2為本發明的下位機控制原理框圖。
[0017]圖3為本發明的下位機控制主電路圖。
[0018]圖4為本發明的控制流程圖。
[0019]圖5為本發明的組態王監控界面示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1和圖2所示的一種電腦提花大圓機控制裝置，包括上位PC機，所述PC機上安裝有組態王軟件，所述上位PC機的輸入端連接有掃描儀，所述上位PC機的輸出端連接有選針器驅動，所述選針器驅動連接有選針機構，所述上位PC機還連接有下位機，所述下位機是由PLC控制器構成的控制電路，所述下位機的輸入端連接有外部輸入信號，所述下位機的輸出端連接有數字量輸出信號，所述下位機還連接有變頻器，所述變頻器連接有電機，所述電機還連接有大圓機；所述外部輸入信號包括按鈕信號、編碼器信號、傳感器信號以及故障報警信號，所述數字量輸出信號包括電磁閥信號，照明信號以及運轉信號。
[0021]首先要將花紋織物通過掃描儀輸入到電腦中，再由花型準備系統將圖片上的花型信息轉變為花紋意匠圖即花型數據，然后將這些能夠被選針系統識別的花型數據通過U盤傳輸到選針器控制系統中，控制選針刀片進行動作。通過上位機組態王系統和下位機PLC的配合，實現對大圓機的編織控制。
[0022]上位機主要由PC機和組態王6.55軟件組成，通過人機界面實現編織參數的設定，發送控制參數到下位機PLC中，對大圓機的運行狀態實時監控。
[0023]下位機由PLC控制，實現的主要功能有:接收上位機組態王軟件發送的編織參數、控制變頻器實現速度控制、控制大圓機實現各種模式的運行。PLC的控制對象主要有照明燈、運轉信號燈、變頻器及各種電磁閥等。
[0024]選針器為大圓機的關鍵機械結構，選針器控制系統主要用于編織有花紋的織物，本系統設計中由壓電陶瓷選針器替代了以往的機械式選針器，減少了更換花型的時間，提高了大圓機的編織生產效率。傳感器主要用來檢測大圓機運行狀態，如:上段斷紗、中段斷紗、安全門信號等。
[0025]PLC選用FX3U系列，它屬于第三代微型可編程控制器，內置高達64K大容量的RAM存儲器、指令速度快、功能強，性價比高。通過分析大圓機的控制要求，PLC的輸入信號包括:啟動按鈕、停止按鈕、點動按鈕、清車按鈕、光電編碼器、各種傳感器、上段紗異常、中段紗異常、安全門異常、變頻器故障信號、其它報警信號等，共有輸入量24個。PLC的輸出信號包括:電磁閥、運轉信號燈、照明燈等，共有輸出量11個。選擇FX3U-64MR型PLC，其輸入點、輸出點均為32個，I/O 口留有一定的設計裕量，以便擴展。
[0026]圖3為下位機控制主電路圖。大圓機拖動主電機型號為Y2-160M1-8，額定功率4KW，額定轉速為720r/min。大圓機在編織過程中需要實時控制轉