1貝加萊控制系統特點(diǎn)

1.1 貝加萊PCC的應用優(yōu)勢

貝加萊 PCC 控制系統 是一種面向運動(dòng)控制、過(guò)程控制和網(wǎng)絡(luò )控制的專(zhuān)用控制系統，是集標準PLC、數控系統和工業(yè)計算機的性能特點(diǎn)于一體的智能控制器。其模塊化的硬件和軟件結構，可以根據設計者的控制需要組合成具有廠(chǎng)家應用特點(diǎn)的專(zhuān)用控制系統，并具有靈活自由的聯(lián)網(wǎng)和擴展能力。其所有模塊（包括運動(dòng)模塊等智能模塊）與PCC通過(guò)系統總線(xiàn)進(jìn)行連接通訊，中間沒(méi)有接口，并且PCC的系統軟件采用分時(shí)多任務(wù)機制構筑其應用軟件的運行平臺，這樣應用程序的運行周期則與程序長(cháng)短無(wú)關(guān)，而是由操作系統的循環(huán)周期決定，由此，它將應用程序的掃描周期同真正外部的控制周期區別開(kāi)來(lái)，滿(mǎn)足了真正實(shí)時(shí)控制的要求。

基于這樣的操作系統，貝加萊 PCC 控制系統的應用程序由多任務(wù)模塊構成，這樣給項目應用軟件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了了很大的便利，因為這樣可以方便地按控制項目中各部分不同的功能要求，如數據采集，報警，PID調節運算，通信控制等，分別編制出控制程序模塊(任務(wù))，這些模塊既相互獨立運行，而數據間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過(guò)分步驟的獨立編制和調試完成之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統的調度管理下，并行運行，共同實(shí)現項目的控制要求。

貝加萊 PCC控制系統 在編制不同的單個(gè)任務(wù)模塊時(shí)，具有靈活選用不同編程語(yǔ)言的特點(diǎn)，這就意味著(zhù)不僅在常規 PLC上一直為人們所熟悉的梯形圖、指令表語(yǔ)言可在PCC上繼續沿用，而且用戶(hù)還可采用更為高效直觀(guān)的高級語(yǔ)言(PL2000)，它是一套完全面向控制的文本語(yǔ)言，熟悉BASIC的技術(shù)人員會(huì )對它的語(yǔ)法有種似曾相識的感覺(jué)，它對于控制要求的描述非常簡(jiǎn)便，直觀(guān)。除此之外，PCC的應用軟件開(kāi)發(fā)還具有集成“C”語(yǔ)言程序的能力，從而提供了強大的數據運算和處理能力。

在硬件結構方面，貝加萊 PCC控制系統的特點(diǎn)是很顯著(zhù)的。在其核心的運算模塊內部，PCC為其CPU配備了數倍于常規 PLC的大容量存儲單元(100K-2G)，這無(wú)疑為強大的系統和應用軟件提供了運算和監視的硬件基礎。PCC在硬件上的特點(diǎn)，還體現在它為工業(yè)現場(chǎng)的各種信號設計了許多專(zhuān)用的接口模塊，如高頻脈沖，增量式和絕對值編碼器，溫度，稱(chēng)重信號及超聲波信號接口模塊等。它們將各種形式的現場(chǎng)信號十分方便的聯(lián)入以PCC為核心的數字控制系統中，用戶(hù)可按需要對應用系統的硬件I/O通道以單路，十余路或數十路為單位模塊，進(jìn)行數十點(diǎn)至數百點(diǎn)上千點(diǎn)的擴展與聯(lián)網(wǎng)。在機械行業(yè)PCC以專(zhuān)用模塊的方式對高精度運動(dòng)控制功能如高速編碼計數、速度和位置補償、電子齒輪傳動(dòng)、電子凸輪進(jìn)行了集成，在大大提高控制精度的同時(shí)，使編程更加方便。

1.2貝加萊ACOPOS驅動(dòng)系統的特點(diǎn)。

1)速度和精確度。
　　速度和精確度是驅動(dòng)技術(shù)的兩大指標，速度是指伺服驅動(dòng)對生產(chǎn)過(guò)程中的突變事件作出響應的速度。ACOPOS的一個(gè)掃描時(shí)間和通訊時(shí)間循環(huán)是400微秒。

2)靈活性。
　　一個(gè)驅動(dòng)對于新的工作環(huán)境應該具有非常的靈活性和相當的調整能力，ACOPOS伺服驅動(dòng)對于標準定位、電子齒輪和凸輪仿形都能作出配置，正是由于這種基本的驅動(dòng)配置的靈活性，ACOPOS只需在應用程序上作些改動(dòng)，就能適應任何任務(wù)。

3)完全的集成式。
　　伺服驅動(dòng)與貝加萊所有產(chǎn)品（控制、顯示和驅動(dòng)技術(shù)）完全兼容，Automation Software用于編程，集成式的優(yōu)點(diǎn)是：整個(gè)系統，包括系統中完美匹配的組件都來(lái)自同一個(gè)內核—貝加萊Automation Studio系統。

4)安全操作。
　　在A(yíng)COPOS的開(kāi)發(fā)過(guò)程中就經(jīng)過(guò)了完整的測試，包括惡劣環(huán)境下的測試，比如：劇烈震動(dòng)、高溫等。為保證在任何狀態(tài)下統一的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量，貝加萊強調產(chǎn)品質(zhì)量保證和持續生產(chǎn)過(guò)程檢測的重要性。

2貝加萊控制系統在紡織機械設備上的應用

2.2PCC在二紡機EJK211型粗紗機控制系統中的應用

目前國內四電機粗紗機多采用工控機和PLC或單板機相結合作為主控系統，由上位工控機完成運算功能，PLC或單板機完成控制驅動(dòng)。但由于工控機抗干擾能力不強，常常造成系統穩定性較差，而單板機的故障率又相對較高，因而使得粗紗機的綜合性能不盡人意，而且成本也相對較高。

二紡機EJK211型粗紗機采用高性能可編程計算機控制器（PCC）的分布式模塊化控制結構以及B&R Automation Studio系統，集分析運算和控制驅動(dòng)于一體，調速系統采用貝加萊ACOPOS系列伺服驅動(dòng)器，通過(guò)CAN open總線(xiàn)控制方式，提高系統的綜合控制性能，降低故障率，實(shí)現EJK211型粗紗機控制系統的完美方案，并具有張力檢測與自動(dòng)控制、自動(dòng)落紗等功能，錠翼速度最高可達1800r/min。另外，通過(guò)軟件優(yōu)化性設計，實(shí)現了整機總功率最小化，整機功率22KW。

貝加萊 PCC控制系統控制方案

主控制系統由B&R Power Panel(PP41)組成，完成粗紗機的各項電氣控制功能和數據運算，通過(guò)人機界面進(jìn)行基本的工藝參數設定，如最高車(chē)速、支數、加捻度、徑向卷繞密度、軸向卷繞密度、卷繞系數、紡紗系數等，都可以隨時(shí)修改、調用和存儲。其他工藝參數也可以同樣操作。并且所有的參數對應了一組參數也對應于一種紗紡制，最多可以有30種配方可以使用。故障報警顯示、開(kāi)車(chē)情況及效率顯示、數據查詢(xún)、粗紗機的調試及維護等任務(wù)也均通過(guò)PP41完成。其主要參數性能如下：
 顯示界面。6英寸、QVGA240×320像素、黑白顯示。
 共計40個(gè)鍵，其中16個(gè)鍵的標識可按用戶(hù)要求更換并帶有LED指示。
 1.5MB內存、實(shí)時(shí)時(shí)鐘
 參數存儲。2MB的存儲卡，可保存、調用必要參數。
 系統自帶RS232及CAN BUS接口。
 系統自帶10DI、9DO。

貝加萊 PCC控制系統配置方案

1)主控制系統采用Power Panel（PP41）系統，驅動(dòng)系統采用ACOPOS多功能驅動(dòng)器，CAN BUS（500K傳輸速率）總線(xiàn)控制方式。

2)應用電子齒輪，虛擬軸等功能，實(shí)現虛擬主軸對等同步，驅動(dòng)錠翼，筒管，羅拉，龍筋四電機同步運行。

3)通過(guò)CAN bus，在A(yíng)COPOS1（錠翼）建立虛擬主軸，最快每400us向網(wǎng)上實(shí)軸發(fā)送(最高優(yōu)先級)位置指令，并由各ACOPOS驅動(dòng)器完成同步實(shí)時(shí)控制。實(shí)際證明，循環(huán)周期為2ms時(shí)，已經(jīng)能夠滿(mǎn)足粗紗機的動(dòng)態(tài)同步精度。

貝加萊 PCC控制系統控制說(shuō)明

本套控制系統通過(guò)CAN-BUS總線(xiàn)方式控制變頻器，實(shí)現四電機的有效同步。利用CAN-BUS高速通信，可以克服模擬量、串行通訊及傳統的工業(yè)總線(xiàn)的缺陷，數據收發(fā)方式靈活，采用非破壞性基于優(yōu)先權的總線(xiàn)仲裁技術(shù)，具有暫時(shí)錯誤和永久性故障節點(diǎn)的判別及故障節點(diǎn)的自動(dòng)脫離功能，使系統其它節點(diǎn)的通信不受影響；同時(shí)CAN具有出錯幀自動(dòng)重發(fā)功能。信號傳輸用短幀結構（8字節），實(shí)時(shí)性好，受干擾的概率低，且具有極好的檢錯效果。采用統一的標準和規范，使各設備之間具有較好的互操作性和互換性，系統的通用性好。通訊介質(zhì)可采用雙絞線(xiàn)，無(wú)特殊要求，現場(chǎng)布線(xiàn)和安裝簡(jiǎn)單，易于維護。CAN總線(xiàn)具有實(shí)時(shí)性強、可靠性高、結構簡(jiǎn)單、互操作性好、利用PP41自帶CAN口不增加成本，在百米之內最高波特率可以達到500K。能以最低廉的成本來(lái)實(shí)現最優(yōu)控制。

以錠翼電機作為主動(dòng)電機，使其按照設定速度運轉。筒管電機、羅拉電機和升降電機作為從動(dòng)電機，由PCC根據錠翼電機轉速并附以紗線(xiàn)張力反饋，按照數學(xué)模型運算后，得出它們的轉速，通過(guò)CAN BUS總線(xiàn)控制變頻器調整電動(dòng)機轉速。由于上述CAN BUS總線(xiàn)所具有的獨到優(yōu)勢，可使粗紗機輕易地獲得良好的同步特性和升、降速時(shí)間。以錠翼電機轉速為1600rpm為例，升速時(shí)間可控制在10秒鐘以?xún)?，減速為5秒鐘以?xún)取?

另外，變頻器采用共直流母線(xiàn)方式聯(lián)接，也可大大提高升降速性能并同時(shí)降低系統能耗。

PEJK211型粗紗機采用B&R一體化配置控制系統的優(yōu)勢

1)作為一家專(zhuān)業(yè)的控制設備供應商,貝加萊提供從控制器,人機界面到伺服驅動(dòng)系統和變頻器全套控制方案，并同時(shí)集多項功能于一體。 這對于提高系統的穩定性和可靠性而言較使用多個(gè)公司的不同產(chǎn)品進(jìn)行組合更有優(yōu)勢。

2)EJK211粗紗機采用B&R一體化控制方案，通過(guò)CAN Open方式控制ACOPOS系列驅動(dòng)系統,充分發(fā)揮貝加萊ACOPOS系列驅動(dòng)系統的處理能力,同時(shí)具有更快的響應特性和控制精度。

3)貝加萊PCC的獨特硬件結構使其具備進(jìn)行復雜分析運算的能力。在其核心的運算模塊內部，PCC為其CPU配備了數倍于常規 PLC的大容量存儲單元(100K-16M)，這無(wú)疑為控制系統和應用軟件提供了監視的硬件基礎。

4)貝加萊變頻控制系統提供了許多功能強大的專(zhuān)業(yè)化功能運動(dòng)控制功能塊.如電子齒輪,電子凸輪,轉矩控制,觸發(fā)定位,鼓序列發(fā)生器,CNC等，可以方便的滿(mǎn)足各種控制需求，實(shí)現同步控制功能。除了能完成同步控制外，貝加萊控制器還可實(shí)現梯度提速，用戶(hù)可以設定期望達到的速度和達到該速度所需的時(shí)間，PCC以固定的加速度達到設定速度。

5)專(zhuān)業(yè)的品質(zhì)統計管理系統，自動(dòng)監控生產(chǎn)過(guò)程中的各種重要數據，方便用戶(hù)進(jìn)行質(zhì)量管理。

6)貝加萊強大的內嵌式網(wǎng)絡(luò )功能，可將該單機設備方便的連接到生產(chǎn)過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程監控。PCC在遠程通信方面的靈活性，是區別于常規PLC的一大顯著(zhù)標志，作為未來(lái)構成分布式現場(chǎng)I/O控制的主要角色之一，PCC為此提供了十分靈活多樣的解決方案。Ethernet，現場(chǎng)總線(xiàn)如：Powerlink 、CAN、 ProfiBus (FMS, DP)、 INA2000、 RS485等，可實(shí)現多層次網(wǎng)絡(luò )結構(管理層,控制層和現場(chǎng)層).

7)完善的報警系統。PCC提供了有效的功能，可以實(shí)時(shí)監測外部參數。發(fā)現異常參數時(shí)可顯示故障名稱(chēng)，故障發(fā)生時(shí)間和消除時(shí)間，并采取相應措施。此外PCC能對硬件模塊進(jìn)行自檢。及時(shí)發(fā)現硬件本身的錯誤。
8)豐富的在線(xiàn)幫助系統。PCC提供了豐富的在線(xiàn)幫助系統，幫助客戶(hù)了解整個(gè)系統的操作方法。并可指導用戶(hù)在系統報警時(shí)采取相應的措施。

9)貝加萊有功能強大的軟件開(kāi)發(fā)平臺,能夠為用戶(hù)開(kāi)發(fā)出具有個(gè)性化的控制軟件。

10)一套軟件適應多種機型,且系統為軟硬件模塊化，隨意擴展。

11)遠程診斷功能和機群網(wǎng)絡(luò )功能。

通過(guò)MODEM或Internet的Web Server遠程功能，可以實(shí)現對任何地方的機器在線(xiàn)診斷與調試。另外控制系統上的Ethernet接口可以實(shí)現機群聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現工廠(chǎng)自動(dòng)化。

目前的實(shí)踐證明，新一代貝加萊 PCC控制系統完全適用于高檔棉紡粗紗機的控制系統，它不僅保證了良好的紡紗性能，同時(shí)還相應提高了系統的綜合控制功能，降低了故障率，配以經(jīng)濟實(shí)用的人機界面，使操作變得更加簡(jiǎn)單方便，使整個(gè)設備的檔次有了較大提高。另外，由于PCC具有強大的網(wǎng)絡(luò )通訊功能，能夠方便地實(shí)現織機的遠程計算機集中監控功能，增強管理的科學(xué)性，提高管理效率。