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1、 引言

喂料機(jī)質(zhì)量是粗紡梳毛機(jī)成條質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，而稱重的準(zhǔn)確性是喂料機(jī)質(zhì)量關(guān)鍵因素。毛紡行業(yè)早期使用機(jī)械稱重式喂料機(jī)，其稱重的準(zhǔn)確性以及精度，滿足不了現(xiàn)代毛紡發(fā)展的要求。因此電子稱重喂料機(jī)已經(jīng)成為毛紡行業(yè)紡高支紗的迫切需要，整個系統(tǒng)簡潔、操作簡單、監(jiān)控方便、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，大大提高了稱重準(zhǔn)確性以及精度。

2、 系統(tǒng)構(gòu)成及工作過程

（1）系統(tǒng)構(gòu)成

       本控制系統(tǒng)由2只稱重傳感器（1010）、重量變送器（PT350C）、OMRON公司的智能信號處理器（K3NX）、PLC(CQM1H-CPU21)、觸摸屏（NT20S）、接近開關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器、富士變頻器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，如圖1所示。

       稱重傳感器將重量信號傳送給重量變送器，重量變送器將接收的信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號（0~10V），輸出給智能信號處理器，智能信號處理器將接收到的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為BCD碼輸入到PLC的16點輸入模塊ID212，通過PLC編程讀出此ID212的輸入數(shù)據(jù)，即為重量數(shù)據(jù)。

       其中PLC是本系統(tǒng)的*處理單元，它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)的采集與運(yùn)算，以及發(fā)送各種指令給執(zhí)行單元，完成相應(yīng)動作的任務(wù)。觸摸屏能對PLC設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，以及顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)及故障。

       PLC采集的數(shù)據(jù)有旋轉(zhuǎn)編碼器信號、擋料板、落料板位置檢測信號以及稱重傳感器的重量信號、觸摸屏設(shè)定的各個參數(shù)。

       （2）工作過程

       觸摸屏設(shè)定慢速喂料值、每斗定量及設(shè)定脈沖數(shù)以及上下偏差。開始PLC的控制擋料板打開、落料板關(guān)閉，變頻器以快速喂料，此時稱重傳感器將稱斗內(nèi)料重實時送至PLC，當(dāng)?shù)竭_(dá)慢速值時，變頻器以慢速運(yùn)行，這樣料的喂入量小且均勻加上下落速度慢，所以原料下落時對稱斗的沖擊很小，提高了稱重的準(zhǔn)確度。直至稱斗內(nèi)原料的重量到達(dá)設(shè)定定量，擋料板快速關(guān)閉、防止剩余原料落入稱斗。在喂料的同時PLC根據(jù)以下比例關(guān)系計算當(dāng)前脈沖數(shù)，設(shè)定定量/設(shè)定脈沖數(shù)=當(dāng)前喂入量/當(dāng)前脈沖數(shù)并且與旋轉(zhuǎn)編碼器送至PLC的PV值比較。判斷是否達(dá)到當(dāng)前應(yīng)喂入量、根據(jù)快慢程度，PLC自動給出信號修正變頻器的頻率以修正喂料速度，當(dāng)前重量等于設(shè)定定量時，擋料板關(guān)閉、停止喂料。當(dāng)高速計算器PV值到達(dá)當(dāng)前脈沖數(shù)時落料板打開4s（保證稱斗內(nèi)的料*落下），使稱斗內(nèi)的原料落入容積箱，延時1.5s（防止稱斗余振對清零的影響）后PLC輸出信號給智能信號處理器稱重清零（既去皮控制）。同時將此次稱量的參數(shù)——實際毛重、當(dāng)前脈沖數(shù)、報警代碼、偏差采集到存儲器中，以備查詢。

       變頻器開始運(yùn)行、快速喂料、下一循環(huán)開始。

3、 軟件系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)軟件設(shè)計分為PLC編程、觸摸屏編程。

（1）PLC編程

       PLC編程分為信號采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲以及各邏輯控制，下面著重介紹重量信號以及旋轉(zhuǎn)編碼器信號輸入程序、見圖2：

應(yīng)該注意先設(shè)置PLC高速計數(shù)器功能有效、只要將數(shù)據(jù)區(qū)DM6642設(shè)定為0114（注：“01”指使用高速計數(shù)器；“1”指軟件復(fù)位；“4”指計數(shù)器為遞增模式）。

       zui近10稱斗的各歷史數(shù)據(jù)信息，采用*先出的方式。下面以DM0000中的當(dāng)前重量為例說明、COLL指令與DIST指令配合使用、當(dāng)執(zhí)行條件ON時，將DM0000中的數(shù)據(jù)放到DM0200(DM0199+1)－DM0209(DM199+10)中。執(zhí)行條件每ON一次，DM0000中的數(shù)據(jù)放進(jìn)DM0200中一次，并且DM0200至DM0209的數(shù)據(jù)上移一次，實現(xiàn)*先出。PLC梯形圖見圖3：

（2）觸摸屏編程

       觸摸屏編程包括各種數(shù)據(jù)查詢畫面、設(shè)定畫面、報警畫面的編程以及各設(shè)定與顯示參數(shù)的數(shù)據(jù)區(qū)與PLC的通訊。

       系統(tǒng)設(shè)計完成，zui后應(yīng)該標(biāo)定稱重的準(zhǔn)確度：把標(biāo)準(zhǔn)砝碼放在稱斗上，通過修改智能信號處理器的參數(shù)來標(biāo)定稱重系統(tǒng)準(zhǔn)確性。

4、功能與特點

本系統(tǒng)通過觸摸屏方便設(shè)定參數(shù)，顯示實時數(shù)據(jù)及zui近10次的有關(guān)數(shù)據(jù)并且具有故障及故障點顯示功能，硬件采用高性能產(chǎn)品，運(yùn)行穩(wěn)定、工作可靠、維修率低。軟件設(shè)計上完善的故障診斷及顯示功能有效的保證了該系統(tǒng)工作的可靠性與維修的方便性。智能信號處理器將稱重傳感器的模擬信號的轉(zhuǎn)換為BCD碼，極大提高了稱重精度及穩(wěn)定性，為梳理機(jī)的成條質(zhì)量提供了有力的保障。

5、 結(jié)束語

本系統(tǒng)稱重不勻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“中華人民共和國紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”FZ71002-91規(guī)定的粗紡梳毛機(jī)喂入不勻率（≤2.5%），完滿足現(xiàn)代毛紡行業(yè)紡高支紗的要求。

參考文獻(xiàn)

       [1] OMRON CQM1H編程手冊. Cat No:OMP-ZCP97102A.

[2] OMRON NT系列操作手冊. Cat No:OMP-ZCO98412A

作者簡介

       李政春： 工程師 主要從事工業(yè)電氣自動化設(shè)計應(yīng)用。

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