1. 引言
當今紡織企業正處于由勞動力密集型向相應的高效、自動、連續、智能的現代化企業轉變，而紡織機械在技術上的突破，許多新技術的成熟和推廣，將為紡織工業帶來革命性的變化；自動化和工序間的連續化將有效保證產品質量和減少用工數量，提高紡織企業的效率。當前紡織企業生產規模的大小是以細紗機總錠數來表示的；細紗產量是決定各工序數量的依據；細紗的質量水平、勞動生產率等指標是技術和管理水平的體現，因此，細紗工序在紡織企業中占有重要的地位。新型控制系統的應用，將大幅度提高細紗機的自動化，數字化和智能化，尤其是采用PCC作控制器，不但提高了控制精度，解決了生產管理方面存在的許多缺
陷，而且使細紗機的生產速度明顯提高，自動集體落紗功能使紡織企業用工人數大幅度的減少，勞動強度顯著降低，且操作更加簡便。
2．系統概述：
新型細紗機電氣控制系統采用貝加萊CP476 PCC控制整個紡紗及自動集體落紗過程，具備紡紗過程所需的鋼領板自動升降、留頭率功能、中途停車后能自動記住紡紗位置跟蹤開車、中途落紗、自動落紗后自動開車等功能?？梢栽O定和修改紡紗的各項工藝參數，實現定長落紗、機械落紗，可以根據用戶的需要設定錠子的十點曲線長度和速度，以及班產量累計、高級設置密碼保護、修改集落壓管位置及自動故障診斷等功能。對紡紗過程的錠速、前羅拉轉速、前羅拉線速、捻度等進行計算并自動顯示，并依據機上各部分傳感器自動協調控制。采用數字化通訊，提高了系統的整體抗干擾性。
3．控制系統方案
1、傳動部分：包括主電機、吸風電機、鋼領板升降電機、集落電機、油泵電機及潤滑裝置、主變頻器、升降變頻器、集落伺服、清潔器裝置、各種低壓開關及接觸器等。
2、三自動檢測部分：該部分由三自動行程開關、停主電機接近開關、下鋼領板接近開關、剎車片構成。其作用為落紗信號給出后能自動適應停車，自動留頭，為重新開車降低斷頭創造條件。
3、變頻器錠子速度控制：該部分由變頻器、錠子傳動部分、主電機構成，其作用是變頻器依據程控器傳輸的錠子速度控制曲線自動調整錠子運行，提高紗線質量和產量。
4、數據檢測部分：該部分由主軸、前羅拉測速光電管組成。功能為自動檢測紡紗過程中主軸、前羅拉的運行數據，為計算班產量、錠速、前羅拉轉速、前羅拉線速、捻度等工藝參數以及錠子速度曲線控制提供數據。
5、主控制單元部分：該部分由貝加萊CP476 PCC主機及DI138擴展模塊、DM465輸入輸出模塊、DI439輸入模塊、DO720輸出模塊構成，完成全機開關量輸入、數據檢測以及計算和過程控制，實現紡紗過程自動化和對機器運行情況進行監控。
6、PP320人機界面參數設定顯示單元：PP320觸摸屏與CP476 PCC之間以232通信線實現通訊，完成紡紗過程工藝參數顯示設定，可直接設定錠子運行十點曲線，實現控制柔性化。同時配有以太網接口，可通過現場總線實現智能化監控。
7、數字化通訊部分：該部分由PCC的232接口、CAN接口、PP320、ACOPOS伺服和變頻器CAN通訊模塊部分構成，232接口與PP320以232通信線實現通訊完成參數設定顯示，CAN接口與ACOPOS1090伺服及Vectron變頻器的通信模塊以CAN協議通訊完成集落升降臂位置脈沖控制以及錠子曲線控制，數字通訊高精度、高可靠性和低成本極大的提高了機器性能比和市場競爭力。
圖一：控制系統方案
4．數字化通訊應用特點
該控制系統最大特點是應用數字化通訊方式完成PP320人機界面與CP476 PCC以及CP476 PCC與ACOPOS伺服、變頻器之間的數據傳輸。以前進行錠子速度曲線控制時一般都選用模擬量來控制變頻器運行，這樣增加了硬件成本且控制精度較低。采用數字化通訊后，驅動器與PCC之間的硬件僅為一根屏蔽線，且抗干擾能力增強，為實現聯網傳輸控制參數提供了條件，有效的降低了控制成本。
5．B&R Automation軟件編程
通過貝加萊B&R Automation軟件對PCC進行軟件編程，根據需要將不同功能的程序段分列，每個任務分別使用最合適的編程語言如Basic、梯形圖、C語言等高級匯編語言來完成。
(1) 梯形圖編輯：
梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，其與電器控制系統的電路圖很相似，具有清晰、直觀、易懂的優點，很容易被掌握，特別適用于在系統中的開關量邏輯控制，具有可實時監控的特點，如圖二。
圖二：梯形圖
(2) Basic編輯：
B&R Automation軟件同時提供了Basic編輯模式，進入Basic編輯后，直接鍵入Basic匯編語言，輸入完成后的指令在編輯區中，左邊為該指令在PCC主機的執行程序，右邊可進行此部分程序的注解，如圖三所示。
圖三：Basic編輯模式
(3) C語言編輯：
B&R Automation軟件還提供了C語言編輯模式，對于熟悉C語言編程的程序員而言，是極其方便的。如圖四：
圖四：C語言編輯模式
6．應用效果
新型數字化長車配集落細紗機采用貝加萊PCC構成控制系統后，全機控制采用數字化通訊方式，將運動控制與驅動器功能集成在一起，使得系統具有極快的響應速度。前后羅拉的嚴格同步，實現牽伸和捻度的精密控制，保證了高支數紗線的成紗質量，可靠性和抗干擾性能較優。自動集體落紗裝置大大的降低了紡織企業用工人數，有效的提高了生產效率。
圖五：樣機效果圖
7．結束語
本系統采用貝加萊控制系統解決方案，將紡織機械和現代先進控制技術相結合，使控制系統從傳統的模擬控制轉向數字化控制，使分布式、現場化和抗干擾性能得以極大提高。并使紡機產品能實現復雜的控制功能，大量數據的實時準確采集和共享也得以實現，大大提高了紡織機械的先進水平。利用“提高軟件設計水平來降低硬件投入”原則，極大降低了電氣控制系統成本，有效的提高了產品盈利能力，產品性能達到國內領先水平，深受國內用戶歡迎，市場前景十分廣闊。
參考文獻
《貝加萊工業自動化》
《可編程計算機控制器技術》 電子工業出版社 2005.11 齊蓉，肖維榮
《貝加萊產品目錄2005》
《運動控制系統》 機械工業出版社 陳伯時