在對日產(chǎn)LA51VS 型噴氣織機電控系統(tǒng)國產(chǎn)化的工作中．摒棄了以往的模仿方式，采用一種新型的智能控制器B﹠R 可編程計算機控制器（PCC) ，根據(jù)產(chǎn)品的功能和動作要求進行設(shè)計，在短短的3.5 個月內(nèi)完成了由開發(fā)到樣機調(diào)試成功的整個過程，開辟出了一條研制新途徑。
貝加萊（B&R）PCC 在噴氣織機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前常規(guī)噴氣織機電氣控制系統(tǒng)主要包括以下方面：
1 噴氣織機基本動作控制
包括織機的啟動、運行、停止，并在運行過程中檢測織機的各種工藝故障和設(shè)備故障，根據(jù)工藝要求發(fā)出相關(guān)指令，控制織機的動作。
2 引緯系統(tǒng)控制
主要指對織機的主噴嘴電磁閥、輔助噴嘴電磁閥及擋紗銷的協(xié)調(diào)控制。
3 送經(jīng)系統(tǒng)控制
即電子送經(jīng)控制系統(tǒng)。根據(jù)織機工藝要求設(shè)定參數(shù)，計算送經(jīng)量和送經(jīng)補償量以及送經(jīng)速度，從而控制伺服電機，實現(xiàn)精確送經(jīng)，有效防止停車檔。
4 功能參數(shù)設(shè)置、故障報警提示及生產(chǎn)管理統(tǒng)計
完成噴氣織機的各項參數(shù)設(shè)置，詳細、準確提供故障、報警信息，監(jiān)察織機工作狀態(tài)，匯集生產(chǎn)管理方面所需信息。
噴氣織機的所有動作均與織機角度息息相關(guān)，它對系統(tǒng)I/0 信號的響應(yīng)速度、處理時間、定位停車的位置和電磁閥開啟、關(guān)閉角度的準確性以及送經(jīng)系統(tǒng)的控制精度均有很高要求。我們以轉(zhuǎn)速為6O0r/min 的織機為例，其旋轉(zhuǎn)角度為3.6 °/ ms ，而織機的角度控制精度要求達到士2 ° ，就是說，系統(tǒng)必須在1ms 內(nèi)完成對多個信號的處理，這些信號中還包括主機和伺服電機的編碼器高頻信號、張力傳感器的mV 級模擬量信號、伺服電機的模擬量控制信號等諸多非開關(guān)量信號。
因此，如果采用傳統(tǒng)的可編程邏輯控制器PLC ，則將無法滿足噴氣織機的控制要求。因為PLC 的主要功能是邏輯控制，即開關(guān)量控制。它雖然也有一些特殊功能模塊，但這些模塊僅僅作為PLC 的附加模塊，在硬件上與PLC 之間存在接口，在軟件上又無法在PLC 程序中統(tǒng)一進行編程控制。同時，常規(guī)的PLC 操作系統(tǒng)大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序，用以處理程序本身的邏輯運算指令和外部I/0 通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理，直接導致了真正意義上的“控制速度”依賴于應(yīng)用程序的大小，這無疑同噴氣織機I／O 通道中高實時性的控制要求相違背。另外，PLC 的內(nèi)存容量只有幾十KB ，數(shù)據(jù)運算和處理能力也有限，所以，在噴氣織機控制系統(tǒng)中使用PLC 完成如此復(fù)雜的控制并不十分合適。
B&R 可編程計算機控制器護（PCC) 是一種面向運動控制、過程控制和網(wǎng)絡(luò)控制的專用控制系統(tǒng)，是集標準PLC 、數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)計算機的性能特點于一體的智能控制器。其模塊化的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)設(shè)計者的控制需要組合成具有廠家應(yīng)用特點的專用控制系統(tǒng)，并具有靈活的聯(lián)網(wǎng)和擴展能力。其所有模塊（包括運動模塊等智能模塊）與PCC 通過系統(tǒng)總線進行連接通訊、中間沒有接口。PCC 的系統(tǒng)軟件采用分時多任務(wù)機制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運行平臺，使應(yīng)用程序的運行周期與程序長短無關(guān)，而由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定，由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期區(qū)別開來，滿足了真正實現(xiàn)實時控制的要求。
基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序可由多任務(wù)模塊構(gòu)成，這就給控制項目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來了很大的便利。因為這樣可以方便地按控制項目中各部分不同的功能要求——如數(shù)據(jù)采集、報警、PID 調(diào)結(jié)運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)）。這些模塊既相互獨立運行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)。這些模塊經(jīng)過分步驟地獨立編制和調(diào)試完成之后，可一同下載至PCC 的CPU 中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下，并行運行，共同實現(xiàn)項目的控制要求。
PCC 在編制不同的單個任務(wù)模塊時，具有靈活選用不同編程語言的特點。這就意味著不僅在常規(guī)PLC上一直為人們所熟悉的梯形圖、指令表語言可在PCC上繼續(xù)沿用，而且用戶還可采用更為高效直觀的高級語言（PD）。它是一套完全面向控制的文本語言，熟悉BASIC的技術(shù)人員會對它的語法有種似曾相識的感覺，它對控制要求的描述非常簡便、直觀。除此之外，PCC的應(yīng)用軟件開發(fā)還具有集成C語言程序的能力，從而提供了強大的數(shù)據(jù)運算和處理能力。
在硬件結(jié)構(gòu)方面，PCC的特點是很顯著的。在其核心的運算模塊內(nèi)部，PCC為其CPU配備了數(shù)倍于常規(guī)PLC的大容量存儲單元（100K~16M），這無疑為強大的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件提供了監(jiān)視的硬件基礎(chǔ)。PCC在硬件上的特點，還體現(xiàn)在它為工業(yè)現(xiàn)場的各種信號設(shè)計了許多專用的接口模塊，如高頻脈沖、增量式編碼器、溫度、稱重信號及超聲波信號接口模塊等。它們將各種形式的現(xiàn)場信號十分方便地聯(lián)入以PCC為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)中，用戶可按需要對應(yīng)用系統(tǒng)的硬件I/O通道以單路、十余路或數(shù)十路為單位模塊，進行數(shù)十點至數(shù)百點、上千點的護展與聯(lián)網(wǎng)。在機械行業(yè)，PCC 以專用模塊的方式對高精度運動控制功能如高速編碼計數(shù)、速度和位置補償、電子齒輪傳動，電子凸輪進行了集成，在大大提高控制精度的同時，使編程更加方便。
系統(tǒng)控制概況說明
我公司在噴氣織機電氣控制系統(tǒng)開發(fā)中，使用的是B&R 2005 系列PCC 。本控制系統(tǒng)將B&R PCC 作為主控制器，人機界面采用多功能觸摸式顯示屏，通過通訊方式與PCC 相連接，使操作變得更加方便，界面變得更加友好。
1 基本動作控制
使用PCC 編碼器模塊對織機的角度傳感器信號進行采樣，經(jīng)過倍頻處理以提高控制精度，然后轉(zhuǎn)換成織機角度信號，作為織機各種動作的基本參考依據(jù)，通過人機界面完成對織機的各項參數(shù)設(shè)置。在織機運轉(zhuǎn)過程中，實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，控制織機的每一項動作，并同時在觸摸顯示屏上顯示當前織機狀態(tài)和故障原因。探緯檢測范圍信號由PCC高速數(shù)字I/0 模塊輸出，其精確度可達±1°。
2 引緯控制系統(tǒng)
PCC 的CPU 通過RS232 接口，以通訊方式與電磁閥控制板連接，由人機界面完成對電磁閥開啟和關(guān)閉角度的設(shè)置。電磁閥控制板接受主控制器所發(fā)指令，根據(jù)角度傳感器信號驅(qū)動電磁閥工作。本系統(tǒng)為雙噴任意選緯系統(tǒng)，引緯系統(tǒng)具有正常運行引緯、慢動引緯及引一緯功能。所有功能操作均通過觸摸顯示屏進行。
3 送經(jīng)控制系統(tǒng)
主控制器根據(jù)系統(tǒng)所設(shè)定的經(jīng)軸卷徑、緯紗密度、織機轉(zhuǎn)速等參數(shù)，計算送經(jīng)系統(tǒng)何服電機轉(zhuǎn)速?？棛C運行過程中通過PCC 張力全橋側(cè)量模塊檢測經(jīng)紗張力，經(jīng)CPU 計算后，再由模擬量輸出模塊調(diào)整伺服電機轉(zhuǎn)速，保證織機運行過程當中經(jīng)紗張力的相對恒定。另外，通過PCC設(shè)置織機是否選用快速啟動，調(diào)整伺服電機的啟動延時、啟動時間、停止延時及停止時間，在織機啟動前調(diào)整織口位置，從而有效防止停車檔的產(chǎn)生。
我公司基于B&R 2005 系列PCC系統(tǒng)控制示意圖
4 生產(chǎn)管理統(tǒng)計
PCC強大的數(shù)據(jù)處理和計算能力使生產(chǎn)效率統(tǒng)計、運行狀況記錄及落布情況記錄變得簡單而有效。目前的實踐證明，新一代可編程計算機控制器強B&R PCC完全適用于高檔織機的控制系統(tǒng)，它不僅保證了原機的功能，還相應(yīng)提高了系統(tǒng)的綜合控制功能大性能，降低了故障率（PCC可達到５０ｈ無故障），配以經(jīng)濟實用的人機界面，使操作變得更加簡單方便，也使整個設(shè)備的檔次有了較大提高。另外，由于PCC具有強大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，因此能夠方便地實現(xiàn)織機的遠程計算機集中監(jiān)控功能，增強織造車間管理的科學性，提高管理效率。
貝加萊PCC在工業(yè)控制中的強大功能優(yōu)勢，體現(xiàn)出了可編程控制器與工業(yè)控制計算機及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)相互融合的發(fā)展潮流，我公司愿與B&R 一同為紡織機械行業(yè)開發(fā)出性能優(yōu)良、獨具風格的紡機設(shè)備。
貝加萊（B&R）工業(yè)自動化是一家專業(yè)致力于創(chuàng)新自動化前沿技術(shù)的全球性領(lǐng)導廠商，總部位于奧地利，目前已在全球60個國家設(shè)立了分支機構(gòu)，擁有155個辦事處。“完美自動化”與“您的全球自動化合作伙伴”是貝加萊工業(yè)自動化的使命與追求。
1996年8月，貝加萊工業(yè)自動化（上海）有限公司正式落戶中國上海，本地化的銷售與精湛的技術(shù)隊伍為中國客戶帶來更迅捷的服務(wù)響應(yīng)。十幾年來，貝加萊（中國）一直專注于為國內(nèi)用戶提供高品質(zhì)的自動化全線產(chǎn)品和優(yōu)秀的技術(shù)解決方案。如今，貝加萊的產(chǎn)品和方案已廣泛應(yīng)用于機械自動化領(lǐng)域，如包裝、印刷、塑料、紡織、食品飲料、機床、半導體、制藥等行業(yè)；以及過程自動化領(lǐng)域，如電力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行業(yè)。目前，貝
