摘要：本文介紹了匯川H2U系列PLC控制超微線(xiàn)雙變頻無(wú)擺桿拉絲機的恒定滑差，它具有運算速度快、數據處理能力強、通訊速率高等特點(diǎn)，實(shí)現了精確采樣與控制。

   關(guān)鍵詞：匯川H2U系列PLC、浮點(diǎn)計算、PID、通訊控制、滑差恒定、變頻調速；

   一、 前言
  
             
   超微線(xiàn)指生產(chǎn)的絲進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)徑0.1—0.5mm之間，出線(xiàn)線(xiàn)徑0.03—0.15mm之間。

   傳統超微拉絲機多為單變頻，系統通過(guò)檢測定速輪與導輪速度來(lái)調節兩個(gè)錐輪上皮帶位置控制速差（改變到收線(xiàn)輪的速比），但隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展，客戶(hù)要求越來(lái)越高，單變頻拉絲機的缺點(diǎn)越加明顯。首先是錐輪皮帶增加了故障點(diǎn)，磨損嚴重，損壞率很高；其次是運行速度受機械結構的限制無(wú)法提高，嚴重影響了生產(chǎn)效率的提高；還有單變頻拉絲機機械制造難度大成本并不低。為此雙變頻拉絲機采用PLC無(wú)接觸檢測和數據處理精確控制兩電機的運行頻率保證滑差恒定，具有故障率低、運行速度高特點(diǎn)，成為未來(lái)超微拉絲機發(fā)展的方向。
            
                       


                  

   二、 雙變頻拉絲組成

  如下圖所示，由拉絲機和收線(xiàn)機兩個(gè)動(dòng)力環(huán)節，放卷為自由放線(xiàn)，拉絲的速度通過(guò)電位器輸入到AI2控制整機速度。PLC通過(guò)檢測定速輪和導輪的脈沖密度計算出脈沖差，控制收線(xiàn)變頻器頻率確?；詈愣?。由于超微線(xiàn)拉絲機出線(xiàn)的絲很細用擺桿來(lái)檢測張力會(huì )造成絲的損傷，同時(shí)擺桿運行時(shí)的跳動(dòng)也極易斷絲，因此它與傳統的水箱拉絲機比少了直接張力檢測的擺桿環(huán)節。HMI做為數據設定和運行參數的監控。

              

   三、PLC控制原理

   PLC的核心控制是拉絲線(xiàn)速度與收線(xiàn)線(xiàn)速度的差，也就是滑差恒定，間接地保證收線(xiàn)張力的恒定。由上圖可知通過(guò)導輪檢測線(xiàn)速度信號輸入給PLC的X0，導輪的回轉屬于自由狀態(tài)摩擦系數很小，所以線(xiàn)與導輪之間沒(méi)有打滑，導輪檢測到的線(xiàn)速度反應的是材料真實(shí)線(xiàn)速度及收線(xiàn)速度。定速輪通過(guò)X1檢測反應的是拉絲的速度，但拉絲必須有滑差，需比收線(xiàn)的線(xiàn)速度快，否則出來(lái)的絲就很緊易造成斷絲；相反如果定速輪線(xiàn)速度太快滑差太大出來(lái)的絲太松，松的絲沒(méi)有即時(shí)的收起將出現絞絲一樣會(huì )斷絲，為此只有保證滑差在一定的偏差內才能實(shí)現正常開(kāi)機和拉出合格的絲，滑差實(shí)際值與設定的滑差偏差要控制在+0.1至-0.1m/s之間。拉絲機由AI2輸入后恒速運行，PLC通過(guò)檢測計算后的滑差來(lái)控制收線(xiàn)頻率f=f1+f2。
 
             
   四、H2U系列PLC在拉絲機上應用的優(yōu)勢

   a) 指令執行時(shí)間快

   整個(gè)程序3335步，內部使用了大量復雜指令如PID、SPD、浮點(diǎn)計算、浮點(diǎn)比較等，監控到的掃描時(shí)間僅為6ms。

   b) 通訊速度快編程簡(jiǎn)單

   MODBUS通訊最高波特率為38400BPS使PID的快速的調節成為可能，而絕大多品牌小型機只到19200BPS。通訊編程簡(jiǎn)單，用一條RS指令即可實(shí)現其余程序都由系統程序完成，無(wú)需客戶(hù)了解復雜的MODBUS協(xié)議和CRC校驗算法，輕松實(shí)現通訊控制。

   c) 靈活的通訊接口

   主CPU模塊自帶RS485通訊接口和編程口（編程口可通過(guò)跳線(xiàn)實(shí)現RS422與RS485切換），無(wú)需客戶(hù)另購通訊模塊，為客戶(hù)節省了成本。同時(shí)H2U系列PLC還支持擴展RS232\RS422等通訊接口。

   d) 數據處理能力更強

  支持浮點(diǎn)計算、浮點(diǎn)數比較、PID計算、脈沖密度采集等復雜的數據處理使您輕松實(shí)現精確控制。

  e) 高速速脈沖輸入輸出

   匯川H2U系列PLC最多單相計數支持同時(shí)6路100K高速脈沖；雙相計數支持兩路50K高速脈沖，并且可設為4倍頻模式；5路100K輸出。實(shí)現多路高速脈沖采樣和多軸輸出，高密度的脈沖信號作為數據信號替代模擬量接口，使客戶(hù)節約更多成本。

   f) 支持與多品牌的HMI通訊

  一年多來(lái)的應用與開(kāi)發(fā)部的努力，匯川H2U系列 PLC已經(jīng)和絕大多數品牌的HMI通訊自如，使H2U有很強的融合性。

  g) 編程界面更人性化

   匯川PLC在推向市場(chǎng)時(shí)就充分考慮到客戶(hù)的易用性和使用的習慣，為此編程環(huán)境更加的人性化，讓您輕松實(shí)現編程和程序的轉換。

   h) 加密性好

   每個(gè)密碼都對應8個(gè)ASCII碼數據實(shí)現多種組合，所有加密處理都在主芯片內進(jìn)行，保護你的知識產(chǎn)權永不受侵犯。

   k) 大程序容量

   程序容量最大到24K,無(wú)需擴展外部存儲，節約成本。

   五、結速語(yǔ)

   匯川H2U系列PLC在超微雙變頻無(wú)擺桿拉絲機上的成功應用，實(shí)現多種復雜指令應用并大批量的可靠運行，充分說(shuō)明H2U系列PLC成熟與強大處理能力，是您設備實(shí)現靈活精確控制的理想選擇。

   深圳市匯川技術(shù)股份有限公司專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，定位服務(wù)于中高端設備制造商，以擁有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)為基礎，以快速為客戶(hù)提供個(gè)性化的解決方案為主要經(jīng)營(yíng)模式，實(shí)現企業(yè)價(jià)值與客戶(hù)價(jià)值共同成長(cháng)。匯川在全國擁有66個(gè)辦事處，236家授權代理商，90家全國聯(lián)保中心。欲進(jìn)一步了解匯川，請訪(fǎng)問(wèn) www.inovance.cn。

  參考文獻

1、《匯川H2U系列可編程控制器編程手冊》 深圳市匯川控制技術(shù)有限公司；
2、《MD280變頻器用戶(hù)手冊》深圳市匯川技術(shù)股份有限公司；