普通型喷气织机的PLC电气控制.docx

普通喷气织机的PLC电气控制探究国家职业资格全省统一鉴定 维修电工技师（国家职业资格二级）文章题目： 普通型喷气织机的PLC电气控制姓 名： 何至一 身份证号： 32040419880621 所在省市： 江苏常州 所在单位： 江苏省常州高级技师学院 普通型喷气织机的PLC电气控制与改良摘要： 本文叙述了普通型喷气织机的构造、硬件组成和软件系统，主要论述了PLC电气控制系统的软件设计和对织机进行的适当改良。 关键词：喷气织机 吸风电机 可编程序控制器一、喷气织机介绍 1、喷气织机的发展早在20世纪50年代欧洲就已经发明了最原始的喷气织机，基本上只能生产窄幅织物，织机速度低、织物质量差，只能生产单色的、简单的普通平纹织物。到了70年代初，新型的喷气织机逐步被研发出来，现代新型喷气织机速度、自动监控水平、产品质量、品种适应性等都有了大幅度的提高，成为无梭织机中发展最快的机型。在技术层次方面，我国也掌握并运用了许多先进的技术，尤其是电子、微电子技术使喷气织机在保证产品质量的前提下，性能大大提高。 喷气织机以前的适应性不是很高，对生产出的产品也有较高的挑剔性，只能制造些牛仔布之类的粗重织物。经过多年的发展，喷气织机已从之前的单色引纬发展到了现在的多色引纬，引纬的颜色可以从412色之间任意变换，还可以根据不同种类不同性质的原材料和纬纱经行纺织。2、喷气织机的自动控制系统喷气织机的自动控制系统主要是采用的电子技术（如PLC），其主要功能是电子选纬、电子控制寻纬、电子送经、电子卷取、经纬向断头的检测及原因分析、纬向断头自动修复、纬纱密度及织机速度自动控制、机器停车自动控制等，自动化后的喷气织机大大减少了人工的使用，同样还加快了生产效率，对企业的发展起到了重要的作用。二、喷气织机的组成与原理机械部分：喷气织机主要由机架、传动系统、制动系统、开口机构、引纬机构、打纬机构、送经机构、卷取机构、绞边机构、剪刀机构、捕边纱装置、集中供油和自动控制系统组成。 机 架压缩空气机等组成的引纬系统开口机构送经机构储纬器卷取机构电气控制箱（包括PLC、电子离合器、旋转编码器等）外部电源人机界面1、传动系统想要把主电机的动力分配传递给主要的几个机构（如开口和打纬机构等），就必须通过传动系统来进行控制。喷气织机的传动系统分有很多个细节小块，比如送经、卷取和织边等全都被分为独立的电子系统来控制。如此电子化之后能节省许多传动路线和时间，不需要离合器和刹车盘、单独慢速电机，也不需要齿型带传动，使配件数量降低。这便是新型喷气织机对于传统织机的改进之处，同样的这种改进简化了机械机构，还降低了物料的消耗。如图： SUMO电机至打纬至开口NR分辨器至卷取2、主电机(SUMO)控制原理研制高磁阻、变磁通量式直流电机。其扭矩非常大，可以保证织机在第一纬内达到全速。为了监控电机轴的转角位置和轴向位置，使其转速可以进行电子设定和调节，需要在电机的一端装上VOLFA位置传感器，根据纬纱的性能和织物花纹的复杂程度来优选最适宜的运行车速。经纱断头时，通过开口轴上的角度位置分辨器就能控制织机停在屏综位置。控制原理如图：各种检测信号微机控制中心驱动电机分辨器操作指令位置传感器SUMO电机3、开口机构定义：用来决定织机运动的平稳性和织物组织的品质，是控制喷气织机运动的关键性部件。作用：根据织物组织图上的经纬交织的变化规律，按序及时带动经纱，形成梭口，等到纬纱进入梭口后，两层经纱再上下交替，互相移动位置，形成新的梭口，如此反复循环。构成：整个喷气织机的开口机构是由选综机构和提综机构组成的。（1）开口机构的组件1提综机构在机床的主要部件中，综框起到了框架经线，带动整体经线动作的作用。而提综机构的作用，就是将主轴所发出的动力通过凸轮机构和连杆传动来传递给综框，使得综框进行上下往复运动。在综框上装有无数的筘座，筘座让经线从其口中穿过，构成综框整体。（2）开口机构的组件2选综机构 选综机构，顾名思义就是选取提综臂的机构。在纺织过程中，提综臂的不同规律运动直接影响到纺品的质量、花色。选综机构就是带动众多的提综臂做着规律行进的动作。被选取的提综臂动作，反之没被选中的停止不动。 电气部分：1、PLC电气控制人机界面可控制编程器旋转编码器检测装置多臂机电动机电子离合器外 部 电 源 电 路 PLC控制的框图 从前的喷气织机虽然运作效率要高于普通织机，但是因为不够娴熟的控制技术（机械控制），导致速度不能继续提高。而且因为不是很严密的控制水准和其他各种原因，导致织机在运作时频频出错，工艺水准也无法继续提高。 在喷气织机的电气控制系统中，PLC占主导地位。它的主要目的是通过电力离合器间接控制数码电机和多臂机的运动。与此同时还收到旋转编码器与检测装置的反馈情况，并与人机界面进行互联，严密控制织机运作时电机的动作，与制作工艺，并提供了安全保障，以高了产量。2、 PLC接线图PLC基本控制流程：开 机设备初始化花纹选择启动织机出现故障紧急停车设置状态是否检测是否有故障设置子程序故障处理NNY+Y+N+Y原始机床程序：机床工作运行时发现的问题：缺点一：主程序与子程序混在一起，一旦程序出现错误或故障，不利于检修排故。缺点二：指令过于复杂，在循环过程中经常因扫描频率快慢问题而导致程序出错。优化后的程序梯形图：输入点作用输出点作用X0开机按钮Y0启动灯X1花纹选择Y1吸风电机X2总机复位Y2花纹设置X3花纹确认Y3状态设置X4需要状态设置Y5安全确认X5跳过状态设置Y6发现故障点X6进行检测Y7监测系统X7跳过检测Y10主电机X10故障确认X11故障开关X12吸风电机开关优化优点： 用三菱的步进指令代替以前的普通指令。不但解决了程序杂乱的问题，而且还把主程序和子程序分开，方便了控制程序的检修排故。程序解释： 按照流程图的程序一目了然，主要通过步进指令来控制三菱PLC。首先是开机并复位所有数据和指令。当然，也可以通过x002手动复位。通过M8000初始脉冲接通步进的第一步。 按下开机按钮x000置位启动灯y000。然后按下x001接通y002进入人机界面花纹选择的子程序。选择完毕后按下确认键x003进入下一步状态设置。X004为需要设置状态，X005为无需设置。按下X004后接通Y003进入设置子程序。按下X005则直接进入下一步。S23是选择检测，x006是需要，x007是无需。若需要就进入S24，无需直接跳转S26。当接通S24后，故障检测端的控制线圈Y007导通进行必要的安全检测。若发现故障，则故障线圈Y006得电进入S25；反之无故障，安全线圈Y5导通，跳转S26。 S25为故障检修暂停段。在此期间机器不会运转，由人工进行故障的检测和排除工作。完毕后按下故障修复确认X010导通Y007进行再次检测，合格后Y005导通进入S26。S26为正式启动主电机，在这期间还有为突发故障准备的自动停止X011。当发现故障时X011导通，电机停止，程序返回开机状态。小改良：我发现喷气织机在高速运转中，因为开口频率高等原因，往往会产生碎屑和断线等对织机造成极大影响的物质，导致织机在运作过程中停机或卡死。解决方案： 复杂的问题简单化，我准备在开口机构的两边都装上两台小型的吸风电机。它们的目的主要是尽可能地吸走织机在运作时所产生的断经、碎经、毛碎等杂质，并且还能起到使两边的布边扯紧，防止织出有瑕疵布的功效。这段便是用来控制小电机运作的指令。可以手动控制其开启与停止。X014是高灵敏度的光感检测器，两边各有一个。当有杂质时光感检测器触电导通，但条件是在主机运作的情况之下（Y010）。 总结经过了一个多月的努力，技师毕业论文的设计已经基本结束。因为缺乏经验，在最初开始的编稿中，我的论文写得很乱，在老师和同学的协助下，我终于完成了这次论文。首先，我要感谢的是我的指导老师朱春萍老师，虽然工作比较忙，可是仍抽出时间给予我很多帮助，从论文选题到论文的写作过程给予我真诚的鼓励、中肯的建议和指导。对于朱春萍老师的亲切关怀和精心指导，我表示最诚挚的谢意。接着，我要感谢我的同学们，是他们陪我一起学习、成长，有福同享、有难同当，我才能顺利得完成这次论文设计。感谢你们。在这里，我要感谢我的母校，是它给了我学习的地参考文献1、郁汉琪主编， 电气控制与可编程控制器应用技术。 南京：东南大学出版社，2003.62、谢克名明，夏路易主编，可编程控制器原理与程序设计。北京：电子工业出版社，2002.83、张凯主编，可编程控制器教程。南京：东南大学出版社，20054、张万忠，孙晋编著，可编程控制器入门与应用实例（三菱系列）。北京：中国电力出版社20055、钟福金，吴晓梅编著，可编程序控制器。南京：东南大学出版社，20036、朱军著，信息与电脑1995年，第10期7、练伟新，电气时代2006年 第7期 8、李万代，李金平，孙亮亮，北方交通大学学报2002年12月 第26卷 第6期9、董淑冷，茅红伟 上海师范大学学报（自然科学版）2007年4月第36卷第2期10、胡新颜，刘建民电气技术2003年 第4期11、陈涛 甘肃科技纵横 2006年（第35卷）第6期12、常斗南主编 可编程控制器 （原理应用实验） 第2版。机械工业出- 14 -