CN2867415Y - 金属丝合股设备主电控柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种金属丝合股设备主电控柜，包括操作面板、输入控制器、输出控制器采用总线模块控制变频器，可编程控制器PLC通过ProfiBus总线(4)与多个总线模块(5)相连，总线模块(5)与对应的变频器(6)连接，变频器(6)分别与对应的电动机(8)相连。可编程控制器PLC连接有接近开关(10)，接近开关(10)临近计数轮(12)安装，计数轮(12)安装在金属丝合股设备飞轮轴(13)上。可编程控制器PLC与光电开关(11)连接，光电开关(11)安装在金属丝合股设备的摇篮(14)上。本实用新型能实现连续、平滑调速，且效率高，还具有脉冲计米、断丝检测功能。

Description

金属丝合股设备主电控柜

技术领域

本实用新型涉及一种金属丝合股设备主电控柜，特别涉及的是ProfiBus总线通讯技术在金属丝合股设备(如双捻机)控制系统中的应用。

背景技术

在现有技术中，金属丝合股设备(如双捻机)大都是国外引进，是用于生产复杂结构的钢帘线。在原双捻机的控制系统中，它首先根据工艺要求，通过操作面板进行工艺设置，然后通过数据处理面板，对设置的数据进行处理，产生通讯数据，向整流、逆变板发送，逆变板通过接收到的数据，转化成脉冲触发信号，改变输出动力电源的频率，从而控制电机的转速，通过速度编码器向系统反馈电机的实际转速，实际值与设定进行比较，重新进行设定触发信号，使电机的实际转速与设定值一致。整个控制过程过于复杂，使得整个系统响应慢，调速精度不够高，达不到钢帘线生产的理想效果。

发明内容

本实用新型的目的设计一种金属丝合股设备主电控柜，克服现有技术的不足，提供一种能控制设备中各个电机根据工艺达到严格的同步跟踪。同时，实现连续、平滑调速，且响应快，调速精度高，效率高。还具有脉冲计米、断丝检测功能，系统还具有工艺参数的设定，设备状态监测、报警处理等功能。

本实用新型的技术方案：本实用新型的金属丝合股设备主电控柜包括操作面板、输出控制器，输出控制器采用可编程控制器与总线模块控制变频器，可编程控制器PLC2通过ProfiBus总线4与多个总线模块5相连，总线模块5与对应的变频器6连接，各变频器6的输出端作为主电控柜与设备各电动机8的连接端。

所述的金属丝合股设备主电控柜，可编程控制器PLC连接有接近开关10，接近开关10临近计数轮12安装，计数轮12安装在金属丝合股设备的飞轮轴13上。

所述的金属丝合股设备主电控柜，可编程控制器PLC与光电开关11连接，光电开关11安装在金属丝合股设备机架上的摇篮14上。

本实用新型的优点：本实用新型能实现连续、平滑调速，且效率高。还具有脉冲计米、断丝检测功能，可自动计算显示捻制的成品钢丝长度(收线长度)和剩余的芯线长度、单丝长度；可进行钢丝长度期望值和提前报警值预设定，并实现提前报警和到达期望值停车控制。在运行中若出现故障，系统自动报警并根据故障类型自动快停或急停，待故障排除后，按下报警复位按钮，就可重新运行。

同时系统采用的网络化模块设计，具有极强的扩充能力。例如，加一个变频器，只需要将通讯电缆延长，程序稍微修改，即可满足新的要求。按照本实用新型设计制造的双捻机控制系统操作方便、价格便宜、响应快、精度高，必将给广大用户带来积极的使用效果。

附图说明

图1是本实用新型金属丝合股设备主电控柜系统方案图。

图2是收线计米部分结构图。

图3是收线断丝检测结构图。

图4是PLC控制软件流程图。

具体实施方式

附图表示了本实用新型的结构及其实施例，下面在结合附图描述其

实施例的有关细节。

附图1中给出主电控柜系统方案图：包括有触摸屏1，操作面板3，它们分别与S7-300系列PLC 2相连，PLC通过ProfiBus总线4与总线模块5相连，电动机8分别通过通用变频器6与总线模块5相连。还包括接近开关10和光电开关11。可编程控制器PLC与接近开关10和光电开关11连接，接近开关10临近计数轮12安装，计数轮12安装在金属丝合股设备飞轮轴13上。光电开关11安装在金属丝合股设备机架的摇篮14上。

如附图2：计数轮12安装在金属丝合股设备飞轮轴13上。光电开关11安装在金属丝合股设备机架15上的摇篮14上。当设备电机启动后，中左飞轮轴13上的计数轮12随轴一起转动，每当计数轮12到达接近开关10可以感测的范围内时，接近开关10就向PLC 2发射一次脉冲，PLC2中的记数器模块就记一次脉冲数，左飞轮轴13每转一周，记数器共记8次数。同时PLC 2自动按照编程软件中的控制公式将其转化为记米长度输出，并在触摸屏1上显示计米长度。

它的工作原理是：当计数轮12端部经过接近开关10正上方时，接近开关闭合，计数模块的5号、3号端子分别输出24V、0V电压，接近开关导通，同时通过6端子反馈一个脉冲信号给PLC。PLC同时记一次数。

PLC通过控制公式：

S＝V*T＝2np*t/1000＝(2p/1000)*(n*t)

又因为：N/8＝(n*t)

所以：S＝(2p/1000)*N/8

转化为计米长度。

其中：S为计米长度，单位为米。

n为飞轮盘转速。

p为捻距。

N为PLC计的脉冲总数。

图3是收线断丝检测结构图。在金属丝合股设备机架15上的摇篮14上安装有光电开光11与数据处理器电连接，当收线部分突然出现断丝情况时，断丝就会触碰光电开关11，光电开关11就会向PLC 2发出信号，PLC 2在接收到信号后，就会发出警告信号，并自动快停或急停。计数轮12安装在金属丝合股设备飞轮轴13上。

图4是PLC控制软件流程图：当按下操作面板中运行按钮，系统进入正常运行状态，电机速度上升到达目标速度后保持稳定，以目标速度恒速运行。运行的目标速度在触摸屏中设置，在运行中也可以进行实时调节。电机由零速开始启动到以目标速度稳定运行的上升时间可以设置，5个飞轮的转速在触摸屏中实时显示。

根据工艺要求，各个转速之间要保持一定的比例，采用变频调速的方式驱动各个电机，只要改变各个变频器的输出频率，就可达到这一要求。由于金属丝合股设备(双捻机)挂丝后，负载基本稳定无突变，电机运行在某一固定频率下转速基本不变，因此无需采用速度反馈，采用开环控制即可满足要求。

系统采用ProfiBus总线通讯技术将PLC和五个通用变频器组成一个总线网络。每个变频器都配备了总线模块，该总线模块型号为6ES6400-1PBOO-OAAO。变频器与PLC组成ProfiBus总线网络。PLC作为主站，各个变频器作为从站。PLC通过总线模块采用通讯的方式控制变频器的输出。PLC和触摸屏采用总线的方式完成通讯。ProfiBus总线通讯技术的运用，有效的解决了钢帘线生产工艺对电机拖动系统要求响应快和调速精度高的问题。

图4是PLC控制软件流程图，PLC程序运行概述如下：

PLC给电后，PLC首先开始自检，即程序初始化。若有故障PLC就会报警，必须排除故障并复位，接着进行工艺设定：主要是工艺速度和计米长度的设定。一切条件满足后看是否运行。先点动运行，看运行情况如何。在点动情况下，断丝检测和计米接近开关的功能都已被屏蔽。看是否有错误发生：若有错误，则返回条件是否满足那一步。若点动正常，则按下运行按钮，让设备正常运行。设备运行的同时，计米和断丝检测也同时开始工作。若出现错误，则快停或急停，系统报警并显示错误信息，则须返回排除故障那一步。若设备一直正常运行，等到计米接近设定长度时，设备提示并开始减速运行。当长度到达时，设备提示并快停。可以为设备换收线轮继续运行，或按下停止按钮。这就是设备的一个运行周期。

Claims (3)

1.一种金属丝合股设备主电控柜，包括操作面板、输出控制器，其特征在于：输出控制器采用可编程控制器与总线模块控制变频器结构，可编程控制器PLC(2)通过ProfiBus总线(4)与多个总线模块(5)相连，总线模块(5)与对应的变频器(6)连接，各变频器(6)的输出端作为主电控柜与设备各电动机(8)的连接端。

2.根据权利要求1所述的金属丝合股设备主电控柜，其特征在于：可编程控制器PLC连接有接近开关(10)，接近开关(10)临近计数轮(12)安装，计数轮(12)安装在金属丝合股设备的飞轮轴(13)上。

3.根据权利要求1或2所述的金属丝合股设备主电控柜，其特征在于：可编程控制器PLC与光电开关(11)连接，光电开关(11)安装在金属丝合股设备的摇篮(14)上。

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