随着加弹机控制系统向大型化、自动化、数字化和低功耗方向的发展,可编程逻辑控制器(PLC)在该系统中得到了广泛的应用。作为信息采集和处理的核心单元,PLC通过扩展IO方式,实现多点温度控制、探丝切丝控制和恒速拉丝控制,及产量统计功能。其中探丝切丝控制部分多数采用基于嵌入式技术的控制板,行业中称为“探丝切丝控制板”,目前仍然使用单板机或者单片机系统来实现。针对市场需求,探丝切丝控制部分需要增加合股切丝,定长定重,输入防抖等功能,但探丝切丝控制板由于软硬件资源有限,应用范围窄,专用性强,通用性和兼容性差,升级困难,改造成本高,难以应对上述需求,这也成为了加弹机控制系统急需解决的重要问题之一。针对上述问题,本课题开发了用于纺机计长切丝的可编程控制器,该控制器支持IEC61131-3标准的梯形图编程语言,为用户提供了一个开放的开发环境,方便现场工程师进行升级改造,无需花费研发成本,便可实现加弹机控制系统的各项新需求,对推动纺织行业实现智能制造具有一定的意义。研究工作主要包括如下3个方面:可编程控制器的硬件设计与开发,根据原探丝切丝控制板需要的探丝器输入点数、切丝器和指示灯输出点数,通信接口类型和数量,确认控制器所需资源,完成控制器的硬件架构设计;再根据可编程控制器的功能、性能和物理资源的要求,确认所需CPU的资源,从而合理化、经济化的选择CPU类型;最终完成控制器各个模块的驱动设计。可编程控制器的软件设计与开发,深入研究IEC61131-3标准,完成软件架构设计,包括系统调度、用户程序上下载、变量管理、指令管理和通信管理五个组件,并完成各组件的设计与开发。该可编程控制器支持梯形图编程语言,支持标准的Modbus协议,实现与主控器的数据交换,满足了用户对实时性和智能化控制的需求。计长切丝控制程序设计与开发,利用可编程控制器提供的编程环境,组态计长切丝控制程序,包括:定时控制切丝、探丝器输入控制切丝、PU保护切丝、禁止切丝输出、合股切丝、输入防抖、通道使能等。开放所有功能的控制接口供主控器访问。设计程序时采用模块化的设计思想,通用性强,操作简单,开发容易。从完成的设计表明,利用可编程控制器开发的计长切丝控制程序可以完成原探丝切丝控制板现有功能和扩展功能,并且可以弥补现有探丝切丝控制部分的不足。目前开发的可编程控制器,已经批量生产,被广泛的应用到现场,顺利通过了各厂家的验收。