1、设计背景
从近几年的国际纺织机械展览会上可以看到：国外著名的织机制造商，如日本津田驹工业株式会社和丰田公司、意大利的SOMET公司、比利时的PICANOL公司、瑞土的SULZERTEXTIL公司和STAUBLI公司等，机电一体化技术经过几十年的发展，各自形成了具有很高自动化水平的电气控制系统，普遍采用新型高速可靠的微机群或计算机系统和人机界面，具有自诊断和数据采集管理功能，实现电子选纬、电子多臂等控制。而国内的无梭织机其技术水平与国外差距较大，国产剑杆织机的产量很大，但使用的技术普遍是从国外八十年代的机型改进而来，大多采用商用微机，并且档次不一。近两年，中纺机、经纬纺机、聊城纺机、龙力机械和杭州精工等厂家都把PLC应用于剑杆织机的电气控制。本文就使用台达EHPLC为核心而构成的剑杆织机主控电气系统作一介绍。
2、剑杆织机自动化系统分析
通常剑杆织机电控部分分为电子送经、收卷和主控三部分。可见主控部分主要实现织布的功能，其控制对象主要包括主电机、多臂电机、寻纬电机、离合器等。
2.1 点动
(1) 点动的作用
- 调整滚轮梳位置
- 断经后重新开车准备
(2) 点动流程：点动流程参见图1。
图1 点动流程图
2.2 盘车
(1) 盘车的作用：手动装布
(2) 盘车流程图：盘车流程参见图2。
图2 盘车流程图
2.3 正反寻纬
(1) 正反寻纬作用
- 手动调整综框位置
- 手动调整行程开关位置
(2) 正反寻纬流程：正反寻纬流程参见图3和图4。
图3 手动调整行程开关位置流程图 图4 手动调整综框位置流程图
2.4 开车
(1) 开车作用：织布
(2) 开车流程图：开车流程图参见图5。
图5 开车流程图
2.5 正常停车(手动停车)
正常停车(手动停车)流程参见图6。
图6 停车流程图
2.6 纬停测控
(1) 纬停原因：断纬
(2) 纬停测控流程图：参见图7。
图7 纬停流程图
2.7 经停测控
(1) 经停原因：断经
(2) 经停测控流程图：参见图8。
图8 断经流程图
3、剑杆织机自动化系统设计
3.1 系统组成和特点
(1) 为了提高控制系统的可靠性，系统硬件以台达公司的DVPEH3200TPLC为核心，配置台达公司的TD220中文文本界面，参见图9。
图9 系统硬件
(2) I/O具体分配
(3) 电源部分：Y0~Y4 为12DCV 电源供电，Y5~Y17为24DCV电源供电。
3.2 人机界面
TD200中文人机界面是台达公司配置TD220。中文信息使操作工和维修工的工作变得方便快捷。各种织机工艺参数设定(见例1)、选纬参数设定(见例2)、生产管理数据(见例3)、
故障信息都在接口上自动显示(一当有故障时)。
例1：开车时间 盘车时间
点动时间 经停空纬否
手动/自动
盘车
纬密
例2：选纬序号(步数) 纬针 纬数(纱数)
1 1 10
2 2 4
3 4 4
4 1 2
5 8 10
6 7 6
7 5 l
………
(注:不同的PLC其可设定的工作选为序号量是不同的)
例3：当前序号(步数):5
当前纬针:8
当前纬数(纱数)：6
乙班(甲班，丙班，丁班可选)产量215m
效 率 99％
总产量1289m
4、系统软件
4.1 程序结构
结合该系统的特点对整个软件系统采用主程序、子程序、中断构成
4.2 诊断保护功能
织机的停车原因在接口上有中文信息提示，在软件上，系统自动监测电磁离合器、多臂机保护、热组件、断纬，断经、行裎开关等。并及时显示和启动保护，以确保产品的质量，避免人为因素。
4.3 参数设定功能
根据工艺要求和客户方便有针对性地画面制作这对操作人员带来极大的方便。
4.4 数据保存功能
设定的工艺参数和生产管理数据有长期保存功能。例如，选纬方式和状况需要掉电保存，织机断电时，PLC必须将织机的位置和当前投纬的序号、纬针、纱数保存起来。系统还具有甲乙丙丁四个班的产量、效率及总产量的数据保存，这对企业的管理有很大的好处。
4.5 选纬功能
软件实现电子选色替代传统的纹板选色，使可操作性大大提高。然而为了确保选纬的正确，在软件的编制中，考虑必须周全，也包含了一定的技巧。选纬采用间接寻址的方式，利用指标变址E确定选纬器机构选纬序号(步骤)。PLC根据织机的正车或反车，相应的寄诸器加或减。加减及加减的多少由正车、反车、计数开关结合处理
5、系统设计特点
5.1 启动迅速
再第一次打纬时，织机车就应达到或接近正常运转速度为此要高压启动。
5.2 制动平稳快捷
停车位置准确，这样有利于重新开车启动，这里就体现出相应时间快，为此我们采用中断处理。
5.3 操作方便
即有正常启，制动功能，已有实现某些特殊操作，如选纬工艺设定，点动、停手动正反寻车等。
6、系统应用
本系统已在山东聊城剑杆织机试用，系统相当稳定可靠。系统进行监测。
具有结构简单，操作方便，接口简洁，稳定可靠，成本低廉等优点，是传统控制系统的最佳替代产品，并可供应用其它PLC控制系统时参考。该系统具有大批量产品化潜力，具有广阔的市场前景。
