永宏PLC在醫療紡巾機上的應用
1 行業介紹
國內縫制設備產業的競爭越來越激烈，以提高產品質量和生產效率來提高企業競爭力，已經成為業界的共識。國內的制造業面臨勞工人力缺乏、人工成本持續高漲、高級技工也嚴重缺乏，所以多數企業已經改變過度依賴人工來提高產能的思想。引進新制造技術、制造出高精度的零部件、提高設備性能、自動化技術的普遍應用加速了縫制設備產業的產業升級，為機器的機電整合、自動化、高速化提供了有力保證，使產品貼近市場需求并提升競爭力。下面，我們結合研制醫療紡巾機的體會，就醫療機械領域PLC的應用，特別在編程方面，與一般家用電腦的編程習慣思路相聯系，作一些探討。
本文主要研究永宏PLC在醫療紡巾機上的應用，紡巾機產品的實物如下圖1-1。
國內縫制設備產業的競爭越來越激烈，以提高產品質量和生產效率來提高企業競爭力，已經成為業界的共識。國內的制造業面臨勞工人力缺乏、人工成本持續高漲、高級技工也嚴重缺乏，所以多數企業已經改變過度依賴人工來提高產能的思想。引進新制造技術、制造出高精度的零部件、提高設備性能、自動化技術的普遍應用加速了縫制設備產業的產業升級，為機器的機電整合、自動化、高速化提供了有力保證，使產品貼近市場需求并提升競爭力。下面，我們結合研制醫療紡巾機的體會，就醫療機械領域PLC的應用，特別在編程方面，與一般家用電腦的編程習慣思路相聯系，作一些探討。
本文主要研究永宏PLC在醫療紡巾機上的應用，紡巾機產品的實物如下圖1-1。
1-1實物圖
醫療機械控制與一般的工業控制相比，有它的特殊性。
首先，由于醫療機械的工作對象是人，因而安全性、可靠性就十分突出,所以產品質量要非?？煽?。
其次，醫療用品一般為一次性用品，所以損耗大，尋求也大。
第三，I/O點不很多，一般單機控制，從成本的角度考慮，宜采用盡可能小型的控制系統，這又要求程序緊湊。
首先，由于醫療機械的工作對象是人，因而安全性、可靠性就十分突出,所以產品質量要非?？煽?。
其次，醫療用品一般為一次性用品，所以損耗大，尋求也大。
第三，I/O點不很多，一般單機控制，從成本的角度考慮，宜采用盡可能小型的控制系統，這又要求程序緊湊。
2 系統設計方案
2.1 方案背景
該設備為紡織自動化所用的醫療紡巾機設備。集糾偏、切布、卷邊邊為一體的全自動設備。設備主要用于紡織好的產品的拷邊。由于設備的同步性對拉料影響比較大，所以兩端的拷邊機以及拖布輪全部使用的是永宏A5伺服。加上一些面料的不均勻等外部因數也可能導致即使在伺服同步的情況下，產生的拉料偏斜的情況。所以在設備的操作部分加了點位器來左面料拉斜的微調。
2.2 客戶需求
①操作簡單易學；
②觸摸屏畫面簡潔，美觀，可以實時監控設備的運行狀態；
③程序邏輯好，各種保護要做的到位
④術實力強，最好有需求 的時候能及時趕到
2.3 方案選擇
方案1 三菱PLC 三菱7寸觸摸屏 10個三菱變頻器
方案2 臺達PLC 永宏7寸觸摸屏 6個三菱變頻器，4個永宏A5伺服
方案為客戶首選的方案，該方案也實施了，結果完成調試后設備會經常性的出現拉料偏斜，細密針，經常斷線等問題。設備發到客戶哪邊，無法驗收。后來想到我們，所以請我們過去幫助看怎么改。后來考慮到變頻器作同步很難，所以建議客戶將左右拷邊機的電機以及左右拉布輪的電機換成伺服電機。然后PLC觸摸屏換成永宏的，我們來重新開發程序。因為前面和該客戶合作的比較多，也有這方面成功的例子，比如以前他們家的地毯機之前調試也碰到了類似的問題，后來通過將普通電機換成了伺服電機做同步解決了問題。最終，客戶確定了我們的方案。
2.1 方案背景
該設備為紡織自動化所用的醫療紡巾機設備。集糾偏、切布、卷邊邊為一體的全自動設備。設備主要用于紡織好的產品的拷邊。由于設備的同步性對拉料影響比較大，所以兩端的拷邊機以及拖布輪全部使用的是永宏A5伺服。加上一些面料的不均勻等外部因數也可能導致即使在伺服同步的情況下，產生的拉料偏斜的情況。所以在設備的操作部分加了點位器來左面料拉斜的微調。
2.2 客戶需求
①操作簡單易學；
②觸摸屏畫面簡潔，美觀，可以實時監控設備的運行狀態；
③程序邏輯好，各種保護要做的到位
④術實力強，最好有需求 的時候能及時趕到
2.3 方案選擇
方案1 三菱PLC 三菱7寸觸摸屏 10個三菱變頻器
方案2 臺達PLC 永宏7寸觸摸屏 6個三菱變頻器，4個永宏A5伺服
方案為客戶首選的方案，該方案也實施了，結果完成調試后設備會經常性的出現拉料偏斜，細密針，經常斷線等問題。設備發到客戶哪邊，無法驗收。后來想到我們，所以請我們過去幫助看怎么改。后來考慮到變頻器作同步很難，所以建議客戶將左右拷邊機的電機以及左右拉布輪的電機換成伺服電機。然后PLC觸摸屏換成永宏的，我們來重新開發程序。因為前面和該客戶合作的比較多，也有這方面成功的例子，比如以前他們家的地毯機之前調試也碰到了類似的問題，后來通過將普通電機換成了伺服電機做同步解決了問題。最終，客戶確定了我們的方案。
2.4 設備圖片
2.4紡巾機設備圖
該設備主要由進料糾偏、左右糾偏，切刀模組、卷邊模組、拷邊模組、主副拉料筒模組以及擺臂排料模組組成。其中尤為重要的是拷邊模組。因為該模組的同步與否會直接影響到拉料的偏斜，細密針、經常斷線等問題。所以這個模組用了4個伺服來做同步（有比例的同步），然后加了兩只電位器來做左右拷邊拉布的微調。讓操作員在料物拉偏的情況下，能用電位器的微調使左右能校正回來。這樣就能在即使設備出現拉片的問題，也可以在不停機的情況下，處理掉這個問題。其他模組由于需求沒有那么苛刻，所以是使用的變頻器控制電機來控制的。
2.5 設備配置圖
2-5多工位焊接機機配置圖
PLC：FBs-60MCT2-AC FBs-CB55 FBs-4A2D
伺服：永宏A5一拖二伺服400W一套,永宏A5一拖二伺服700W一套.
功率段不等的變頻器6個,永宏Uncion 7寸觸摸屏
3 系統軟件設計
3.1 工藝流程
4 技術難點說明
1：伺服同步以及微調
項目最大的難點就是4軸伺服同步的問題，因為里面還涉及到用電位器來微調左右兩邊的速度。而且調整過程中，針距還不能有變動。所以整體其實是左邊的拷邊機與拉布輪是同步的，右邊的拷邊機和拉布輪是同步的。因為針距可能會調整，所以兩軸的速度要相應的調整，兩軸速度一調整，兩軸的加減速也要跟著比例來調整，不然啟動停止都會出現跳針的現象。后來通過用直線插補指令來實現幾軸的同步（有比例的同步），這樣加減速也自動的調整了。
2：變頻器控制的問題
因為設備的變頻器用了六臺，變頻器如果把啟動，停止，頻率寫入電流讀取等參數都用通信來控制的話，會有比較大的延遲，因為糾偏是需要立馬反應的。所以將控制信號用外部段子來控制，頻率電流讀取用通信，就避免了這個問題。
3：變頻器拉布與伺服拉布的同步問題
料物從伺服拉料輪出來后，后面是輔助拉料輪，因為后面的兩個輔助拉料輪是變頻器控制的，并且要做到后面的輔助拉料輪與前面伺服帶的拉料輪進行線速度的基本同步。不然會有拉針以及料物堆積的問題，所以做了頻率和轉速的線性轉換，然后進行了各種運算，把變頻器與伺服基本上同步起來了。
1：伺服同步以及微調
項目最大的難點就是4軸伺服同步的問題，因為里面還涉及到用電位器來微調左右兩邊的速度。而且調整過程中，針距還不能有變動。所以整體其實是左邊的拷邊機與拉布輪是同步的，右邊的拷邊機和拉布輪是同步的。因為針距可能會調整，所以兩軸的速度要相應的調整，兩軸速度一調整，兩軸的加減速也要跟著比例來調整，不然啟動停止都會出現跳針的現象。后來通過用直線插補指令來實現幾軸的同步（有比例的同步），這樣加減速也自動的調整了。
2：變頻器控制的問題
因為設備的變頻器用了六臺，變頻器如果把啟動，停止，頻率寫入電流讀取等參數都用通信來控制的話，會有比較大的延遲，因為糾偏是需要立馬反應的。所以將控制信號用外部段子來控制，頻率電流讀取用通信，就避免了這個問題。
3：變頻器拉布與伺服拉布的同步問題
料物從伺服拉料輪出來后，后面是輔助拉料輪，因為后面的兩個輔助拉料輪是變頻器控制的，并且要做到后面的輔助拉料輪與前面伺服帶的拉料輪進行線速度的基本同步。不然會有拉針以及料物堆積的問題，所以做了頻率和轉速的線性轉換，然后進行了各種運算，把變頻器與伺服基本上同步起來了。
部分PLC程序
觸摸屏程序
5 行業概括
紡織機器就是將天然的纖維或者是化學纖維加工為紡織品的機械，而且生產化學纖維的機械也可以稱之為紡織機器我國辛勤的勞動人民在很早以前就制造了簡單的紡織機器，在春秋戰國時已經有手搖紡車紡紗，到了宋代已經發明了30多個錠子的水力大紡車。隨著經濟的不斷發展，社會的不斷進步，現代化的紡織機器也越來越多，最常見的有以下這幾種：劍桿織機、噴氣織機、片梭織機、噴水織機等等
紡織機器的技術水平、質量和制造成本直接影響了服裝紡織工業的發展。而紡織工業的發展也能實現我國紡織機器的長足發展，目前我國的紡織機器制造行業已經成為門類齊全、能夠滿足服裝紡織行業需求，具有自主創新能力的支柱產業
6 行業前景
隨著經濟日益快速的增長，想必紡織自動化在服裝產業必定是一個突破點。紡織機械作為紡織行業的上游產業，其走勢完全取決于紡織行業景氣程度。紡織行業是我國的傳統優勢行業，紡織產品也是我國重要的外貿產品，作為服裝等日用產品的主要原料，紡織行業的發展速度也將決定著服裝、紡機等產業的供求關系和價格變動。紡織行業的快速發展對我國經濟平穩運行和保持物價穩定有著至關重要的意義，在我國經濟中占有重要地位。
近年來，隨著我國經濟的快速增長，GDP始終保持在較高增速水平紡織行業也隨之保持快速的增長。紡織行業總產值占GDP比重也一直保持在較高的水平。雖然，我國紡織機械的生產和需求總額一直在上漲，但我國紡織機械工業與國際先進水平相比仍存在較大差距，還不能完全適應紡織工業發展的需要，主要是自主創新能力相對較弱。
本文標簽：永宏PLC在醫療紡巾機上的應用
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