台达PLC,变频在条卷、并卷机电气控制中的实现

 

　　1. 引言

　　随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。

　　作为生产机械动力的电机拖动，经历了漫长的发展过程。20世纪初，电动机直接取代蒸汽机。开始是成组拖动，用一台电动机通过中间机构（天轴）实现能量分配与传递，拖动多台生产机械。这种拖动方式电气控制线路简单，但机构复杂，能量损耗大，生产灵活性也差，不适应现代化生产的需要。20世纪20年代，出现了单电机拖动，即由一台电动机拖动一台生产机械。单电机拖动相对成组拖动，机械设备结构简单，传动效率提高，灵活性增大，这种拖动方式在一些机床中至今仍在使用。随着生产发展及自动化程度的提高，又出现了多台电动机分别拖动各运动机构的多电机拖动方式，进一步简化了机械结构，提高了传动效率，而且使机械的各运动部分能够选择合理的运动速度，缩短了工时，也便于分别控制。

　　台达ES系列可编程序控制器（PLC），具有紧凑的外型、良好的扩展性和运算功能，因此这一系列PLC可以满足多种多样的自动化控制需要，同时结合具有价格优势的VFD-B变频器和PWS500S显示屏的运用，使其在解决用户实际的工业自动化问题时，具有很强的适应性。

　　2. 条卷、并卷机电气控制系统类似，组成如下：

　　如上图所示电气控制系统主要由可编程控制器（PLC），显示屏、变频器组成。PLC完成所有数据的计算处理和整机工艺动作的逻辑控制。显示屏完成棉卷定长、预定长、总产、班产、出卷速度等工艺参数的设定与显示，并且具有故障报警显示功能。变频器通过与PLC的通讯，控制主电机完成低速、高速、点动慢速等工艺要求。

　　３。模块化的PLC软件设计

　　整个程序采用模块化设计，不同的工艺动作调用相应的子程序。调用过程按子程序的优先级别进行，实时性要求高的首先调用。

　　1）。 初始化程序：主要完成数据处理工作。根据设定的工艺数据，通过计算为变频器通讯和参数显示做好准备，以及运行中的数据处理。

　　2）。 变频器通讯程序：根据变频器的通讯数据格式，把计算好的数据写入变频器，完成PLC同变频器的数据交换。台达PLC与台达变频器的通讯有专用指令，非常快

　　捷方便。

　　3）。 工艺动作程序：完成整机工艺动作的逻辑控制，例如：低速启动、高速运行、预定长减速、定长停车及自动（手动）换筒管等。

　　4）。 故障处理程序：外围故障信号的采集、时序逻辑处理，通过指示灯和触摸屏进行故障信息的显示。实现整机的安全自停动作。

　　模块化的软件设计，大大提高了软件的可操作性与可维护性，同时程序结构具有良好的扩展性。便与针对不同客户的要求，进行满足用户要求的个性化设计。同时提高了产品的竞争能力。

　　4. 人性化的显示屏软件开发

　　作为人机对话界面的软件设计，充分考虑用户的具体使用要求，不同画面之间的切换简捷方便，提高用户的可操作性。主要包括以下内容：

　　1）。 整机的操作说明

　　包括整体机器设备的介绍，相当于帮助菜单，把整机的工艺操作说明，注意事项用对话框的形式提供给操作者。

　　2）。故障报警与处理

　　实时显示出当前的故障信息，同时按照时间顺序统计出近出现的故障信息，有助于用户分析故障。对常见的电气故障问题提出建议性的解决方案。尽可能的提高故障处理的效率。

　　3）。数据的设定与显示

　　参数设定包括：班次、定长、预定长、车速（高速、低速）等。

　　参数显示包括：计长、班次、班产、总产、出卷速度、故障信息等。同时利用棒图以及曲线等图型形象地显示各种状态信息。

　　4）。密码功能

　　初始密码在机器安装调试时提供给用户负责人。用户可以修改设定不同等级的密码，用以保护用户工艺参数的性、准确性。

　　5. 变频器的运用

　　采用台达VFD-B 系列变频器，通过RS485口接收PLC的数据。例如：控方式，加减速时间，运转频率等。控制主电机完成低速启动、高速运行、预定长减速、定长停车等工艺动作。

　　6. 结束语

　　台达ES系列PLC、VFD-B系列变频器、PWS500S显示屏的运用，为用户提供了可靠的、高性价比的电气控制系统。在大量的用户实际运用中体现了该系统的稳定性和可靠性。