基于TSXCAY22芯片和PPLC在雙伺服傳動平網(wǎng)印花機控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1.引言

印花工序是將染料或顏料配置成色槳（染料＋糊料＋化學(xué)藥劑），在織物上按預(yù)先設(shè)定的花樣圖案上染，并進行織物烘燥，使其獲得各色花紋圖案的過程，常用印花設(shè)備有輥筒印花機、平網(wǎng)印花機和圓網(wǎng)印花機等。

平網(wǎng)印花機由進布裝置、對中裝置、印花單元、水洗裝置、導(dǎo)帶驅(qū)動裝置、機身提升裝置、烘干機等組成，印花織物由進布裝置粘貼在沿經(jīng)向循環(huán)運行的印花導(dǎo)帶上，經(jīng)對中裝置導(dǎo)入印花單元；印花時，導(dǎo)帶靜止，印花裝置的篩網(wǎng)下降，刮印器刮印，刮印完畢，篩網(wǎng)提升，織物隨導(dǎo)帶向前移動一個花回（篩網(wǎng)中花紋的長度），進入下一個印花單元；印花結(jié)束后，由水洗裝置清洗導(dǎo)帶，印好的織物由導(dǎo)帶送入烘干機烘干后，以疊布方式導(dǎo)出落入布車。根據(jù)工藝和用戶需求，每臺平網(wǎng)印花聯(lián)合機一般配有10～16套印花單元，印花臺板的長度達20m以上。

雙伺服傳動平網(wǎng)印花機通過采用兩套伺服系統(tǒng)分別傳動印花導(dǎo)帶的前后兩個傳動輥，在保證工藝要求的對花精度（？0.1mm）基礎(chǔ)上，大幅度提高了導(dǎo)帶速度（最高60m/min），從而提高了印花效率；印花單元的傳動系統(tǒng)采用變頻器控制的交流電機驅(qū)動，經(jīng)減速后驅(qū)動刮印器往復(fù)運動，其刮印速度、往返次數(shù)、以及刮印距離等均可調(diào)節(jié)，以滿足工藝要求；同時，印花單元相對于導(dǎo)帶的間歇運動，需要及時完成篩網(wǎng)下降、刮印、篩網(wǎng)上升動作，以最大地提高印花速度；此外，貼布輥和烘房導(dǎo)帶為連續(xù)工作方式，相對于間歇運動的印花導(dǎo)帶，三者之間必須保持同步。

2.控制系統(tǒng)方案

雙伺服傳動平網(wǎng)印花機控制系統(tǒng)采用施耐德電氣公司的中型PLC－Premium為控制核心，通過TSXCAY22伺服控制模板控制Lexium伺服系統(tǒng)（驅(qū)動器和交流伺服電機）實現(xiàn)印花導(dǎo)帶前后兩個傳動輥的同步運行和定位控制；通過模擬量輸出信號控制TwinLine伺服系統(tǒng)實現(xiàn)對中裝置的精密控制；每套印花單元采用Twido系列PLC、ATV31系列變頻器以及TSX08HMI文本圖形顯示器控制，TwidoPLC與PremiumPLC通過Modbus總線連接，整個系統(tǒng)采用10.4”MagelisXBT-G彩色TFT觸摸屏（XBTG5330）進行參數(shù)設(shè)定、顯示等操作和系統(tǒng)監(jiān)控。

3.控制系統(tǒng)說明

Lexium伺服系統(tǒng)是施耐德電氣公司推出的全數(shù)字伺服環(huán)控制解決方案，驅(qū)動器功率范圍為1.5～75A，內(nèi)置EMC濾波器和制動電阻，具有高閉環(huán)響應(yīng)特性（轉(zhuǎn)矩控制：62.5us、速度/位置位置控制：250us），允許208～480VAC寬電壓輸入，同時具有UnilinkCommissioning軟件自動配置閉環(huán)參數(shù)和負載示波器仿真等功能；伺服電機為高轉(zhuǎn)矩、高慣量交流無刷電機，轉(zhuǎn)矩范圍：0.4～100Nm，具有IP65/67防護等級，內(nèi)置解碼器（可選SERCOS碼盤），可選制動器。

TSXCAY22是PremiumPLC2個獨立軸（無限軸）位置控制伺服模板，是為滿足機器制造中對兼具高性能運動控制和順序控制要求而設(shè)計的，內(nèi)置主/從功能、自動糾偏（AutoOffset）、集成閉環(huán)控制器（阻止停車過位）等功能，反饋信號為250kHz增量式碼盤/1MHz絕對式碼盤（SSI協(xié)議）。通過PL7Pro編程軟件中的特定配置和調(diào)試窗口以及SMOVE運動控制命令，可以方便地實現(xiàn)預(yù)定的運動控制功能。

4.同步控制方案

同步控制原理如下圖所示：

5.Lexium伺服系統(tǒng)與TwinLine伺服系統(tǒng)的定位

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