隨著市場(chǎng)的需求，紡織生產(chǎn)工藝的改變，轉(zhuǎn)杯紡紗在紡織工藝過程中的應(yīng)用越來越廣泛。紡織企業(yè)對(duì)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)可靠性，易操作性提出了更高的要求。由于PLC可編程控制器可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛的應(yīng)用于對(duì)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)控制。傳統(tǒng)的控制方式是采用開環(huán)控制，電機(jī)的運(yùn)行頻率通過變頻器面板手工設(shè)置，這種方式存在控制精度差，人機(jī)交互性差等一系列問題，這就需要有一套更合理的控制系統(tǒng)來提高機(jī)器的運(yùn)行精度和改善人機(jī)交互性。我們以NA400系列PLC為核心改進(jìn)設(shè)計(jì)了一套控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)紡紗控制性能的提高。
1．系統(tǒng)構(gòu)成
  控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要是NA400CPU401-0301主機(jī)，SIEMENS MM440變頻器， 海泰克PWS6A00T-N觸摸屏。在控制系統(tǒng)中主要任務(wù)是：1、通過調(diào)整變頻器的頻率來提高運(yùn)行精度，改變紡紗工藝；2、通過人機(jī)界面來顯示和設(shè)置參數(shù)。
2．程序的設(shè)計(jì)
  程序設(shè)計(jì)方針是以控制程序作為主程序，PLC與變頻器之間的通訊，換班，工藝計(jì)算，產(chǎn)量報(bào)表，號(hào)數(shù)報(bào)表，作為子程序。我們把通訊，換班，產(chǎn)量報(bào)表，號(hào)數(shù)報(bào)表等子程序做成標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，這樣縮短了程序的開發(fā)周期，增強(qiáng)了程序可讀性。主程序由速度信號(hào)的采集，給棉電機(jī)和引紗電機(jī)初始頻率的計(jì)算，全機(jī)動(dòng)作的控制，給棉電機(jī)和引紗電機(jī)頻率的調(diào)整等程序組成。其中信號(hào)的采集使用PLC中的高速計(jì)數(shù)器，初始頻率的計(jì)算是根據(jù)細(xì)紗號(hào)數(shù)和捻度，轉(zhuǎn)杯電機(jī)的理論值進(jìn)行計(jì)算，動(dòng)作的控制主要是控制轉(zhuǎn)杯電機(jī)、分梳輥電機(jī)、引紗電機(jī)和喂棉電機(jī)的起停順序。給棉電機(jī)和引紗電機(jī)的轉(zhuǎn)速采用閉環(huán)控制，積分調(diào)整的方式，用來滿足紡紗工藝的要求。還值得一提的是在新裝設(shè)備調(diào)試初始，需要進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)向的調(diào)整和機(jī)械調(diào)整，這就需要電機(jī)點(diǎn)動(dòng)的控制方式，為實(shí)現(xiàn)這一功能，我采用通過旋鈕選擇點(diǎn)動(dòng)方式，控制人機(jī)界面顯示點(diǎn)動(dòng)畫面，從而進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制。

  系統(tǒng)采用RS-485進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，RS-485是一般工業(yè)控制所經(jīng)常采用 的網(wǎng)絡(luò)通訊方式。它具有能夠?qū)崿F(xiàn)多機(jī)通訊（RS-485驅(qū)動(dòng)器比較多可接32個(gè)從站），通訊距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。NA400CPU401-0301主機(jī)具有 RS-232通訊口，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485的物理接口，而SIEMENS MM440變頻器也都有RS-485通訊口，并且提供了自由口專用驅(qū)動(dòng)指令。我們以PLC為主機(jī)，兩個(gè)變頻器為從機(jī)組成RS-485控制網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)從站被賦予唯一的本機(jī)地址。通訊采用主機(jī)輪詢，從機(jī)應(yīng)答的通訊方式，主機(jī)發(fā)出的信息可以被各從機(jī)接收，從機(jī)只能發(fā)出應(yīng)答信息，從機(jī)間不能通信。 從機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，判斷地址是否和本機(jī)地址相同，若相同則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后應(yīng)答，若不同則不予理睬。通過通訊主要是控制給棉電機(jī)和引紗電機(jī)的起停和工作頻 率的修改，工作頻率初值是PLC根據(jù)設(shè)定的細(xì)紗號(hào)數(shù)和棉條號(hào)數(shù)計(jì)算得出。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過速度傳感器檢測(cè)，PLC進(jìn)行計(jì)算比較，微調(diào)工作頻率，使機(jī)器運(yùn) 轉(zhuǎn)精度提高。其中需要注意的是在使用通訊進(jìn)行控制變頻器的起停一定注意程序的邏輯順序，不然將會(huì)引起動(dòng)作的混亂而不能達(dá)到預(yù)期的效果。

  大尺寸（10.4′′）觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是信息量大，操作簡(jiǎn)便直觀。在本系統(tǒng)中采用海泰克PWS6A00T-N工業(yè)級(jí)人機(jī)界面，根據(jù)需要設(shè)計(jì)了各種畫面，用來輸入工藝參數(shù)，顯示實(shí)測(cè)參數(shù)。另外提供了產(chǎn)量報(bào)表和號(hào)數(shù)報(bào)表，畫面如下