本文選題：IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn) + 可編程控制器　； 參考：《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著加彈機控制系統(tǒng)向大型化、自動化、數(shù)字化和低功耗方向的發(fā)展,可編程邏輯控制器(PLC)在該系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。作為信息采集和處理的核心單元,PLC通過擴展IO方式,實現(xiàn)多點溫度控制、探絲切絲控制和恒速拉絲控制,及產(chǎn)量統(tǒng)計功能。其中探絲切絲控制部分多數(shù)采用基于嵌入式技術(shù)的控制板,行業(yè)中稱為“探絲切絲控制板”,目前仍然使用單板機或者單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)。針對市場需求,探絲切絲控制部分需要增加合股切絲,定長定重,輸入防抖等功能,但探絲切絲控制板由于軟硬件資源有限,應(yīng)用范圍窄,專用性強,通用性和兼容性差,升級困難,改造成本高,難以應(yīng)對上述需求,這也成為了加彈機控制系統(tǒng)急需解決的重要問題之一。針對上述問題,本課題開發(fā)了用于紡機計長切絲的可編程控制器,該控制器支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的梯形圖編程語言,為用戶提供了一個開放的開發(fā)環(huán)境,方便現(xiàn)場工程師進行升級改造,無需花費研發(fā)成本,便可實現(xiàn)加彈機控制系統(tǒng)的各項新需求,對推動紡織行業(yè)實現(xiàn)智能制造具有一定的意義。研究工作主要包括如下3個方面:可編程控制器的硬件設(shè)計與開發(fā),根據(jù)原探絲切絲控制板需要的探絲器輸入點數(shù)、切絲器和指示燈輸出點數(shù),通信接口類型和數(shù)量,確認(rèn)控制器所需資源,完成控制器的硬件架構(gòu)設(shè)計;再根據(jù)可編程控制器的功能、性能和物理資源的要求,確認(rèn)所需CPU的資源,從而合理化、經(jīng)濟化的選擇CPU類型;最終完成控制器各個模塊的驅(qū)動設(shè)計。可編程控制器的軟件設(shè)計與開發(fā),深入研究IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn),完成軟件架構(gòu)設(shè)計,包括系統(tǒng)調(diào)度、用戶程序上下載、變量管理、指令管理和通信管理五個組件,并完成各組件的設(shè)計與開發(fā)。該可編程控制器支持梯形圖編程語言,支持標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議,實現(xiàn)與主控器的數(shù)據(jù)交換,滿足了用戶對實時性和智能化控制的需求。計長切絲控制程序設(shè)計與開發(fā),利用可編程控制器提供的編程環(huán)境,組態(tài)計長切絲控制程序,包括:定時控制切絲、探絲器輸入控制切絲、PU保護切絲、禁止切絲輸出、合股切絲、輸入防抖、通道使能等。開放所有功能的控制接口供主控器訪問。設(shè)計程序時采用模塊化的設(shè)計思想,通用性強,操作簡單,開發(fā)容易。從完成的設(shè)計表明,利用可編程控制器開發(fā)的計長切絲控制程序可以完成原探絲切絲控制板現(xiàn)有功能和擴展功能,并且可以彌補現(xiàn)有探絲切絲控制部分的不足。目前開發(fā)的可編程控制器,已經(jīng)批量生產(chǎn),被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)場,順利通過了各廠家的驗收。
[Abstract]:With the development of large scale, automation, digitalization and low power consumption, PLC (Programmable Logic Controller) has been widely used in this system.As the core unit of information collection and processing, PLC can realize multi-point temperature control, probe cutting control, constant speed wire drawing control and output statistics function by extending IO mode.Most of them adopt the control board based on the embedded technology, which is called "the filament-detecting control board" in the industry. At present, it is still realized by single board computer or single-chip computer system.In order to meet the market demand, the control part of the detecting wire cutting needs to increase the functions of joint-stock cutting, fixed length and weight, input anti-shake and so on. However, due to limited software and hardware resources, narrow application range, strong specificity, poor generality and compatibility, the control board of filament-detecting cutting has the advantages of limited software and hardware resources, narrow application range, and poor compatibility.It is difficult to upgrade, and the cost of reconstruction is high, so it is difficult to cope with the above requirements, which has become one of the important problems that need to be solved urgently in the control system of the projectile loader.In order to solve the above problems, a programmable controller for spinning machine long wire cutting is developed. The controller supports the IEC61131-3 standard ladder diagram programming language, and provides an open development environment for users, which is convenient for field engineers to upgrade and transform.The new requirements of the control system of the projectile loader can be realized without expending R & D cost, and it is significant to promote the intelligent manufacturing in the textile industry.The research work mainly includes the following three aspects: the hardware design and development of the programmable logic controller, according to the input points of the wire detector, the output points of the cutting device and the indicator lamp, the type and quantity of the communication interface.According to the requirements of the function, performance and physical resources of the programmable controller, the required CPU resources are confirmed to rationalize and economically select the CPU type.Finally, the driver design of each module of the controller is completed.The software design and development of Programmable Controller (PLC), the research of IEC61131-3 standard, the completion of software architecture design, including system scheduling, user program download, variable management, instruction management and communication management.And complete the design and development of each component.The programmable controller supports trapezogram programming language, supports standard Modbus protocol, realizes data exchange with master controller, and meets the demand of real-time and intelligent control.The program design and development of the control program for the long wire cutting is carried out. By using the programming environment provided by the programmable controller, the control program of the long wire cutting is configured, including: timing control of the cutting, the input and control of the detector to control the cut, the protection of the cut, the prohibition of cutting output,Joint shredding, input anti-shake, channel enable, etc.Open all functional control interfaces for main controller access.The design procedure adopts the modular design thought, the universality is strong, the operation is simple, the development is easy.From the finished design, it is shown that the current function and expansion function of the original filament-detecting control board can be completed by using the control program developed by the programmable logic controller, and the deficiency of the existing control part of the wire-detecting cutting can be made up.At present, the developed programmable controller, has been batch production, is widely used in the field, successfully passed the acceptance of the manufacturers.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS103;TP273

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本文編號：1737004