1. 公司介紹

　　本項(xiàng)目的設(shè)備制造商為高安公司，該公司為規(guī)模較大的化纖機(jī)械生產(chǎn)廠晴弃，F(xiàn)A產(chǎn)品有著廣泛的應(yīng)用袱瓮，在行業(yè)中也有一定的知名度。該設(shè)備用于5000噸纖維后處理生產(chǎn)線項(xiàng)目浮禾，其業(yè)主方為某日資化纖廠交胚。

2. 設(shè)備說明

　　該設(shè)備用于化纖多次拉伸、卷曲前處理生產(chǎn)盈电，主要由導(dǎo)絲架蝴簇、八棍導(dǎo)絲機(jī)伤刑、熱水槽、第一牽伸機(jī)鹤曼、水浴槽入撇、第二牽伸機(jī)、蒸汽箱暇创、第三牽伸機(jī)晤裆、疊絲機(jī)、張力架屈腻、卷曲機(jī)停间、卷曲側(cè)板電機(jī)、油泵電機(jī)甲脚、振動電機(jī)估裁、循環(huán)水泵、振動檢測等設(shè)備構(gòu)成帽拘。I/O控制規(guī)模為103點(diǎn)吠谐，其中開關(guān)量輸入點(diǎn)為61點(diǎn)，開關(guān)量輸出點(diǎn)為39點(diǎn)坡疼，模擬量輸入點(diǎn)為3點(diǎn)彬呻。主要控制要求為：化纖絲的速度、牽伸比柄瑰、蒸汽及水溫闸氮、相關(guān)的連鎖邏輯控制等。本系統(tǒng)控制的關(guān)鍵是要保證導(dǎo)絲教沾、一牽蒲跨、二牽、三牽授翻、卷曲五臺電機(jī)的速度同步或悲。

3．系統(tǒng)配置

　　如圖，系統(tǒng)采用三菱公司的Q系列PLC作為主控制器堪唐，傳動控制為艾默生公司的EV2000系列變頻器巡语，人機(jī)界面為F940GOT。


系統(tǒng)主要配置如下：

● 主控制器：Q00CPU：速度和牽伸比給定淮菠，通過I/O模塊男公，檢測現(xiàn)場各機(jī)臺急停，限位等開關(guān)量及模擬量信號合陵，完成連鎖控制及報(bào)警功能码完。
● 輸入模塊：QX40：完成現(xiàn)場的開關(guān)量控制采集，
● 輸出模塊：QY10：完成開關(guān)量輸出玉唉。
● 模塊量輸入：Q64AD：以完成現(xiàn)場的模擬量檢測银悄。
● 串行通訊模塊：QJ71C24N-R4：構(gòu)成變頻器通迅鏈路捞书。
● 傳動驅(qū)動單元：艾默生公司的EV2000系列變頻器。

　　鑒于篇幅的原因毁设，本文主要描述系統(tǒng)控制的關(guān)鍵設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)佣锁，即保證導(dǎo)絲、一牽厢卖、二牽擎津、三牽、卷曲五臺電機(jī)的速度同步啊嘁《浯希客戶基于成本的因素，傳動驅(qū)動單元選用艾默生公司的EV2000系列變頻器干际，并要求主控制器和其構(gòu)成一個以RS485為通訊介質(zhì)的低速廉價通訊鏈路亮花。盡管導(dǎo)絲、一牽弓熏、二牽恋谭、三牽、卷曲5臺變頻器采用共用直流母線運(yùn)行方式挽鞠，并安裝增量式編碼器構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)以提高速度精度疚颊，卷曲機(jī)變頻器還外加張力傳感器以穩(wěn)定控制拉伸張力，提高纖維質(zhì)量信认，但是在設(shè)備起停過程特別是在運(yùn)行過程中調(diào)整運(yùn)行速度和牽伸比等工藝參數(shù)時低速通訊鏈路的實(shí)時性的問題就表現(xiàn)出來了材义。

　　在設(shè)計(jì)上，雖然一個通訊模塊可以組成485網(wǎng)絡(luò)嫁赏，但因?yàn)橥ㄐ帕亢艽笃涞啵覀儽仨殞?shí)時發(fā)送電機(jī)的速度指令及起停信息，同時還要不斷讀取變頻器的工作電壓潦蝇、電流款熬、頻率等參數(shù)，所以如果采用一塊模塊的話护蝶，通信周期將增大华烟，也就達(dá)不到實(shí)時的作用塞补。所以我們選用兩塊485通訊模塊青烙，即四個通訊口同時對一牽、二牽喻丐、三牽冕店、卷曲四臺變頻進(jìn)行通訊，而導(dǎo)絲和一牽共用一個通訊口腔水，在下一周期通訊嘁压“钅酰考慮到通訊協(xié)議幀長度最長為18個字節(jié)，在19200Bit/s傳輸速率下爆踱，各速度指令響應(yīng)的最大時差為20ms左右揣喻，當(dāng)最大車速為200M/Min時，盡管導(dǎo)絲略有滯后变抡，但在工藝上是可以接受的汰畔。該方案可以有效地解決速度指令的同步能力，實(shí)現(xiàn)開車起步和停車過程中按指令同步升降速以及運(yùn)行中速度調(diào)整時五臺電機(jī)速度的同步和纖維拉伸張力的均勻酌省。

4．調(diào)試情況和體會

　　在實(shí)際調(diào)試過程中捂滓，系統(tǒng)基本符合我們預(yù)想。但在通訊調(diào)試中布蔗，我們發(fā)現(xiàn)Q系列PLC在搭載多通訊模塊系統(tǒng)時藤违，通訊的穩(wěn)定性和PLC的掃描周期的長短有關(guān)。隨著功能的不斷增強(qiáng)纵揍，程序的不斷完善顿乒，掃描周期也隨之加大，當(dāng)最大掃描周期大于25ms時泽谨，通訊開始有不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)淆游。

　　現(xiàn)象：我們用QJ71C24的專用通訊指令來接受通訊數(shù)據(jù)，當(dāng)掃描周期大于25ms時隔盛，在同時通訊的4個口中犹菱，排在程序的最后一個口偶爾會有通訊錯誤，當(dāng)接受標(biāo)志位已跳變?yōu)镺N吮炕，表示數(shù)據(jù)已接受完畢腊脱，但接受數(shù)據(jù)區(qū)中卻無數(shù)據(jù)。我們對同時通訊的四個口的程序次序顛倒過來發(fā)現(xiàn)情況依舊龙亲，錯誤只發(fā)生在次序排在最后的一個口陕凹。

　　分析原因：我們認(rèn)為是通訊時序出現(xiàn)了問題，系統(tǒng)接受標(biāo)志位的跳變和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳遞不同步吻讽，即系統(tǒng)內(nèi)部通訊標(biāo)志建立時贸薇，通訊緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)尚未來得及傳送完畢。故我們判斷掃描周期延長會影響系統(tǒng)通訊的時序值资。 解決辦法：精簡程序來縮短掃描周期或更換高速PLC 鸡犯。但由于本系統(tǒng)程序量較大，最后為了保證系統(tǒng)的可靠性我們將CPU從Q00更換為Q02雏仆，提高了系統(tǒng)處理速度葫柴，把掃描周期降低至10ms以下，問題得以解決狠浮。

5．用戶的反饋

　　本系統(tǒng)已正常投產(chǎn)三個多月舍辐，目前系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定拔若、可靠，技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)效果茬燃。

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