PLC的全自动卷帘编织机控制系统设计

摘要：力求达到卷帘编织机的自动上料和编织，构设一整套以可编程逻辑管控器（PLC）为基础的全自动编织机管理系统。这一系统基于过去的编织机系统，加设了自动上料装置，同时联系PLC的逻辑管控功能，达到对编织机的全自动管控。介绍了编织机上料装置的机械模型与工作原理，叙述了PLC管控系统构设与人机界面构设。管控系统完成送料装置和卷帘编织机的并行运作，利用编程完成编织过程的自动化与实时监控。

关键词：可编程逻辑控制器；全自动；编织机；控制系统

引言

针对以往的卷帘编织机，每当实现一次编织皆需实现引纬、送经、打纬以及卷取等基础操作。其中，达到自动化的操作为打纬和卷取，现今还需要通过人工操作来实现的引纬操作这一项技能，一部分劳动强度很大对于工人来说，生产成效达不到要求，品质还高低不一对于产品的需求量大大减少折扣。力求让编织机可以编织出很多类型的卷帘，提升卷帘编织时速以及品质，文章构设了全自动编织机管控系统，所构设的自动上料设备，可以实现选纬和进行纬料的运送，串好打纬的相关过程和文件信息，从而达到产品的织造合格。

1关于自动送料装置的结构与原理

卷帘制作的纬纱由三种胶条组成：红色胶条，长150毫米，宽5毫米，厚2毫米；黄色塑胶条，长150毫米，直径2毫米；白色塑胶条，长150毫米，直径2毫米。部分编织卷帘实物见图1。自动给料装置给料方法重点包括得有喷气、喷水以及片梭等，总体而言，则是借助高速射流或轻型的导纬器以将纬线拉至规定地方。纬线表层的摩擦会形成一股牵引力，借助高速流动的空气，把纬线表层的摩擦所形成的摩擦牵引力加以引纬这叫做喷气，喷气的方法运用十分广泛。文章所述的自动给料装置，系联系塑料条的宽度与硬度，借助电机带动摩擦轮形成摩擦牵引力来引导纬纱。三类塑料条的运送过程见下。①3台步进电机管控拨料滑块拨动塑料条，使其塑料条到上下摩擦轮之间；同时步进电机应该与凸轮对接在一起（见图2），同凸轮边缘相触碰的是滑轮的下面，循环平移运动是把电机的转动转变成滑块的；拨料滑块利用弹簧归位，归位处创设得有限位开关。②如图驱动摩擦轮给料是两台三相异步电动机（见图3和图4），主给料电机传动轴滚动是借助皮带轮牵引来运作的，滚动轴上装载3套摩擦轮，实现传送3根塑料条的目标（见图3）；因为编织机的进料口唯独1个，所以构 设了1个装备是用来进行导向的，塑料条的移动时速与方位出现改变，是因为把3个方向不一样的塑料条导进料口经由导向之后才开始出现改变的，开展二次送料的原因是因为难以直接把塑料条运送至打纬机构，所以才开展二次送料；在进料口的地方又装载了一整套工具，输送摩擦轮，用来协助运送料电机牵动；辅助运送料电机借助带传动和摩擦轮的摩擦来完成运料（见图4）。③力求保证每一次仅输送一根塑料条，在料斗侧边装载得有振动电机，借助纺锤形拨块连续敲击料斗里的塑料条，让塑料条不出现彼此交叉，落料时依照次序分别落下。

2控制系统构设

2.1管控要求

管控系统基于以往的编织机，再装载自动上料装备，达到编织机的全自动生产。管控需求见下：①3个料槽，1个输送出口，3类塑料条应依据设定的次序分别运送；②送料和打纬节拍应适配，红、白色塑料条每运输一次料，打纬2次，黄色塑料条每运送1次料，打纬1次；③设备需具备故障提醒和紧急情况功能；④以方便调试，系统应具有手动和自动两类工作模式；⑤存在人机互动界面，以方便参数设定与对编织机所有运动构件加以监控；⑥存在故障紧急停机的功能。

2.2系统的I/O配置

力求完成系统的以上所说的管控需求，选取三菱电机企业FX3U－48MT、ES-A型PLC。这一型号的PLC存在性能平稳、运作时速快以及规格较小等优势，适合用在工厂等干扰源很多的地方。这一型号的PLC的I/O点数很多，能够处理所有起点方位的讯号，实现对所有电机的管控。一台变频电机作为主电机，能够控制它的转速与转向是通过变速器管，PLC输出部位，Y24管控变频电机正转，以中速旋转的是Y25管控变频电机，时速快慢利用变频器参数设定。Y10管控切割电机的起止，因此把宽幅卷帘分割为4条窄幅卷帘。

2.3PLC控制程序设计

管控系统选取步进顺控法编程，达到多色随机选纬，具有很多的类型、不一样根数纬纱的挑选功能。编织卷帘重点由彼此垂直的一组经线与一组塑料纬线借助特定的规律编织构成。需达到卷帘的编织，要设定送料次数与打纬次数以至于符合塑料条的顺序规律。自动程序构设的流程见图5。设定卷帘编织有关参数，首先主给料电机要开启、振动电机以及辅给料电机，红色塑料条要先进行输送给料装备，每送一根，打纬机构要敲击纬2次，输送白色塑料条时必须要在红色塑料条运送完毕之后运送，每运送一根白色塑料条，敲击纬2次，白色塑料条给结束之后要运送黄色塑料条，每运送一根黄色塑料条就打纬1次，黄色塑料条运送结束之后，再输送白色塑料条，白色塑料条运送结束以后再输送红色塑料条，实现一次送料往复。

2.4人机界面设计

人机界面采取威伦通企业的MT6071ip型号的触摸屏，借助RS232通信口和管控器LPC连接实现通讯，能够很便利地达成对系统的参数的设置、参数显现与监视管控。在画面的构设测试环节中，能够由触摸屏上传画面至计算机完成修改。用户操控界面选取威纶通触摸屏编程软件EasyBuilderpro构设，含有：手动形式界面与自动形式界面。手动形式界面含有主电机、主辅送料电机以及3台振动电机的开启和结束管控和每一个电机的工作情况展示。自动形式界面含有：红、白和黄塑料条的根数（D1、D2、D3）设定、打纬次数（D4、D5、D6）的设定、送料时速（D7）与打纬基准时间（D9）的设定；主电机、主送料电机、辅送料电机、振动电机的状态指示以及报警指示；参数设定重置按键、自动开启、自动结束以及复位按键。

3结束语

在这一系列系统被运用的时候，要想达到机器的全自动运作其实很简单仅需利用简易的操控。利用对打纬敲击的次数以及三种塑料条的根数加以设定，各式各样的产品也就毫不费力的生产了。与此同时，系统自身携带监控功能，对设备运作情况实时监控，在设备出现故障的时候可以第一时间察觉并加以修理，确保了设备的安全性。这一管控系统模型清楚，可靠性良好，运作稳定，既节约了人力，又大大地提升了生产效益。

参考文献：

[1]张丽娟.基于PLC的温室大棚自动卷帘机控制系统设计[J].农业机械，2018，849（09）：94-96.

[2]孙健.基于3G网络的农业大棚环境数据采集及自动控制系统设计与实现[D].吉林大学，2014.

[3]张文霞，王圆，张凯，等.基于ZigBee无线网络的智能农业温室大棚管理系统的设计与实现[J].中国农机化学报，2016，037（006）：247-250.

[4]刘少楠.基于ZigBee的无线传感器网络数据采集系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2017，013（028）：234-236.

作者：王芸 单位：山西交通职业技术学院