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细纱机
逻辑
控制
节制
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环锭细纱机逻辑控制,细纱机,逻辑,控制,节制
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学院 毕业设计任务书 学 院 机械学院 专业班 级 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 学号 设计题 目 环锭细纱机逻辑控制 起 迄 日 期 计 (论文 )地 点 指 导 教 师 职 称 高级工程师 院 长 职 称 副教授 发任务书日期 : 2015 年 1 月 14 日 机械学院 毕业设计（论文）任务 书 毕业设计（论文）题目： 环锭细纱机逻辑控制 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 要求 ： 有关资料，进行文献检索、调查研究工作； 定最佳设计方案； 种参数处理、选取得当，计算正确； 确清晰，符合国家制图标准及有关规定； 次清晰、文理通顺，具体按照晋中学院毕业论文规范撰写； 握变频器调速控制方法及采用 行开关逻辑控制的硬件设计 与软件编程； 000 8000 印刷字符的 自动化控制英文资料； 成毕业设计所承担的各项任务，杜绝抄袭。 原始数据（资料） ： 纱机说明书， 纱机电气原理图， 据手册 ， 程手册 。 ： 逻辑部分：按钮 输入信号：风机启动，低速启动，高速启动，落纱停车，紧急停车 行程开关：始纺位置，下钢领板停止位置均为常闭信号 接近开关：停主电机，下钢领板，刹车为常开信号 输出信号：风机电机 领板升 250W，钢领板降，主轴低速 22轴高速，刹车电 磁铁（ 24A） 逻辑关系：紧急停车闭合状态下 时钢领板升至始纺位置停止 0 秒 秒关闭风机。 任何状态下按 下紧急停车均全部关闭。 毕业设计（论文）主要内容 ： 1. 纱机功能说明 ； 2. 纱机控制系统原理分析 ； 3. 序流程分析， 序结构特点及基本组成 ； 4. 能及选型，细纱机逻辑程序设计； 5. 结合本课题涉及技术内容查阅并翻译 5000 8000印刷字符的 学生应交出的设计文件（论文）： 1. 制原理图，软件流程图，梯形图； 2. 序结构特点及基本组成 ； 3. 毕业设计说明书。 主要参考文献（ 资料）： 1 程手册 门子中国公司 M0. 2 张伟林、赵春生、张智勇编 M国纺织出版社 3 巢文元主编 作技能（西门子系列） M国劳动社会保障出版社 4 潘庆云、马崇启 M2007. 5 纪志祥 细纱机控制系统设计与实践 M2005. 6 高丽红、李新荣 M机械 7杨锁廷 J。北京 :中国纺织出版社 8张平国 M国纺织出版社 9吕渭贤 线在电脑悬锭粗纱机控制系统中的应用 J2004. 10史国生 M学工业出版社 专 业 班 级 学 生 指 导 教 师 签 字 日期 教 研 室 主 任 签 字 日期 机械学院 毕业设计开题报告 毕业设计题目 ： 环锭细纱机逻辑控制 学 生 姓 名 : 指导教师姓名 : 专 业 : 机械设计制造及其自动化 2015 年 3 月 12 日 环锭细纱机的逻辑控制 细纱机是我国棉纺织业广泛使用的机器，随着棉纺织业生产 水平的提高和对棉纺织质量的要求的提高，普通细纱机已不能满足市场要求，因此，我们根据细纱纺织工艺，应用 细纱机的控制系统进行改造，使设备增添新动力，使之在优质高效和环保的前提下提高细纱机的生产水平。 为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术等操作指令 ,并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 干扰能力强等优点， 平均无故障运行时间（又称 平均故 障间隔时间 经高达几十万小时。其次， 用方便的特点。由于 以组成能满足各种控制要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件方面的设计工作只是确定 。一个控制对象的硬件配置确定以后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。 应面广的特点，有逻辑控制、 数值运算和数据处理等功能。因此，它既可对开关量进行控制，也可以对模拟 量进 行控制，既可控制一台生产机械、一条生产线，也可控制一个生产过程。 与上位计算机构成分布式控制系统。 用户只需根据控制的规模和要求，适当选择 可以组成所需的控制系统。 当前，我国政策大力倡导技术改造，提高企业科技创新能力，国内纺织行业也密切关注行业发展趋势和政策导向。加快技术升级步伐，加强自身优势。从而抢占市场先机。国内纺织行业在机电一体、自动化、机构上的新的发展，使我国细纱机的制造技术与国外设备的差距逐步减少。并且国产设备还具有适应国内生 产企业实际需求的特点，一些国外设备也将重心转移到中国市场的实际需求的方面上，青泽 360 型细纱机就是努力适应中国市场的一个很好的例证。 有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、体积小、编程简单等特点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。 细纱机与 术结合起来对于细纱机的发展具有深远的影响。它对于 细纱机调速有重要影响。它使细纱机调速更加快捷准确。 本文设计的细纱机的 制系统，希望可以实现提高生产效率、降低劳动强度、操作控制方便、降低产品成本、适应现代工业细纱生产要求。同时也能为国内细纱机的发展做些实践性的意义。 阅、资料收集 概况 1 程手册 门子中国公司 M0. 2 张伟林、赵春生、张智勇编 M国纺织出版社 3 巢文元主编 作技能（西门子系列） M国劳动社会保障出 版社 4 潘庆云、马崇启 M2007. 5 纪志祥 细纱机控制系统设计与实践 M2005. 6 高丽红、李新荣 M。纺织机械 7杨锁廷 J中国纺织出版社 8张平国 M国纺织出版社 9吕渭贤 线在电脑悬锭粗纱机控制系统中的应用 J2004. 10史国生 M学工业出版社 论文）的 主要内容 (1) 纱机功能说明 ； (2) 纱机控制系统原理分析 ； (3)序流程分析， 序结构特点及基本组成 ； (4) 能及选型，细纱机逻辑程序设计； (5) 结合本课题涉及技术内容查阅并翻译 5000 8000 印刷字符的 自动化控制英文资料； (6)编写设计说明书 。 论文）提交 形式 (1)图纸 1） 电路图 纸 3 张 。 2） 电路 图 纸 1 张。 (2)说明书 1） 术及应用概述 ； 2）系统总体方案的分析 、设计 及 方案 图 ； 3） 硬件 部分设计计算、结构设计 、校验 说明 和相关简图 。 4） 软 件 部分 设计说明及软件编制。 排 第 一 周 查阅文献、收集资料，撰写开题报告 第 二 周 开题报告答辩，英文翻译答辩 第 三 周 完成细纱机的控制原理设计 第 四 周 确定细纱机的最终方案 第 五 周 电器原件和电路的分析和分配 第 六 周 控制系统的原理图。 第 七 周 序流程图 第 八 周 细纱机的控制电路图 第 九 周 中期检查，完善工作中期出现的问题， 第十周 根 据设计方案，对电路图进行修改 第十 一 周 根据设计结果与图纸，完成论文第二稿 第十 二 周 举行预答辩，针对预答辩中出现的问题修改论文，完成论文第三稿； 第十 三 周 编写 设计计算 说明书，形成毕业设计全部文件，准备答辩。 第十 四 周 毕业答辩 8. 指导老师意见 签名： 年 月 日 8. 指导教师意见 签名： 年 月 日 学 院 本科毕业设计 题 目 环锭细纱机逻辑控制 院 系 机械学院 专 业 机械制造及其自动化 姓 名 学 号 学习年限 2011 年 9 月至 2015 年 7 月 指导教师 职称 高级工程师 申请学位 工学 学士学位 2015年 5月 28日 环锭细纱机逻辑控制 学生姓名： 指导老师 : 摘要 : 细纱机是一种把半制品粗纱或条子经牵伸、加捻、卷绕成细纱管纱的纺纱机器。是当代自动化纺纱的主要设备，各种细纱机都由喂入机构、牵伸机构、加捻和卷绕机构组成。细纱机是纺纱的主要机器，细纱的产量、质量是纺纱工艺各道工序优劣的综合反映，细纱生产过程中纺满一个卷装便要停止生产，待落下管纱换上空管后方能继续纺纱。在工业生产中，细纱机也是耗能最多的机器。 细纱机 自动化程度高，操作简单，成纱质量好，便于管理。因此 细纱机的控制系 统对于细纱机工作效率的提高有很大的作用，所以对于控制系统的改进是很重要的，本文通过利用 细纱机的工作系统进行控制，使细纱机在自动化方面取得更大的进步。 关 键 词 : 细纱机 自动化 控 制 系 统 s is a of or by It is of by a of is is a of of a to to be ou In is of it a t a on It is to a on so is by a to so in a 目 录 1 引言 纱机的简介 纱机工艺流程 2 细纱机硬件的选用与布置 纱机的硬件组成 气元件的选择与布置 关信号及信号传 感器 路布置图 3 细纱机控制系统 气动作 机转向的确定 车和运转操作 尔传感器的安装及信号线连接 机调试 1 件流程图 1 4 控制中的应用 编程序控制器与继电 基本概念及特点 干扰措施 选型 细纱机逻辑控制程序设计 结与致谢 考文献 录 1 1 引言 纱机的简介 从 18 世纪手工作坊开始向机器作坊过度，英国产业革命后， 1769 年出现了利用水利拖动的翼锭细纱机。 1779 年 是早起的两种细纱机。直到 1828 年，环锭细纱机才被制造出来，不过早期的钢丝圈是工人手工制作出来的。两年以后，钢丝圈才被正式制造出来。环锭细纱机由 于可以连续作用，速度快逐步取代了其他细纱机，直到现在一直被使用。 1 1950 年后，中国才逐步进入细纱机机器生产行业，通过对国外行业经验和先进技术的借鉴，对中国纺织行业进行了多次改革，对个别部件的改进使环锭细纱机的工作速度更快，对纺织行业的发展做出了巨大的贡献。 细纱机经过这么长时间的发展，已经产生了很多不同的种类。其主要有环锭细纱机、麻纺环锭细纱机、翼锭细纱机、离心锭细纱机、走锭细纱机。 细纱机是纺纱过程中把半制品粗纱或条子经牵伸、加拈、卷绕成细纱管纱的纺纱机器。 细纱机是纺纱的主要机器 ,细纱的产量、质量是纺纱工艺各道工序优劣的综合反映。 2 细纱工序的主要内容： 1 将喂入的粗纱和条子，均匀的拉长拉细到成纱所要求的号数。 2 对牵伸后的须条加上适当的捻度，使成纱具有一定的强力、弹性、光泽和其他物理机械性能。 3 将纺成的细纱按照一定的成型要求，圈绕在管筒上，便于运输、储藏、和后道工序加工使用。 细纱机的工作部分可以分为喂入部分、牵伸部分、加捻圈绕部分、成型部分。 钢领的主要作用是作为钢领的跑道，钢丝圈的作用主要是完成加捻，调整气圈张力与其形态。 细纱机的工序流程如图 1示。 2 图 1序流程图 粗纱从粗纱管上退下来 通过导纱管和和横动装 置 进入牵伸装置被牵伸成须条 须条被前罗拉吐成细丝 通过导丝钩和钢丝 饶在紧套锭杆顶部的钢管上 锭杆快速回旋 通过丝条拖动钢丝网在钢领上回转 3 2 细纱机硬件的选用与布置 纱机的硬件组成 细纱机是目前成纱质量好，自动化程度高，操作简单，便于管理的环锭细纱机，适用于纯棉或化纤的纯纺和混纺的细纱工序，尤其采用 控制器，不但提高了控制精度，而且解决了生产管理方面存在的缺陷，大大降低操作者劳动强度；同时锭子曲线控制也提高了纱线的质量，保证了纱锭成型，提高全机产量 3。 细纱机的电气控制系统， 由 频器、继电器、接触器及传感器等共同构成。同时与文本显示进行单元进行通信，完成参数设定和显示。 气元件的选择与布置 动机的选择 主电路主电路有三台鼠笼式异步电动机，其中 钢领板 升降电动机， 吸风电机， 钢领板下降接触器。 钢领板电动机，主轴电动机，型号为 双速电动机，低速启动受接触器 制，高速运行受接触器 制， 装在车尾吸棉箱下，有利于散热。 电动机的作用是将电 能转换为机械能。电动机又可分为直流电动机和交流电动机，同步或异步电机。 在这里我们选用三相异步电动机，因为三相异步电动机 运行可靠，价格便宜，使用方便 Y 系列三相异步电动机具有以下良好性能和结构特点。 4 1 效率水平较高。 2 起动性能较好。 3 噪声低振动小。 4 防护性能较好。 5 运行可靠使用寿命长。 6 外形美观大方。 Y 系列三相异步电动机不仅满足了国民经济各部门的配套需要，而且还提高了国内外同类产品的互换性，极大地方便了引进设备的配套和维修。 电机的选型如表 2 4 表 2机的选型 综上所述，选择 Y 系列三相异步电动机。 路器的选用 对于断路器的选型如表 2 表 2路器 图为 各部分断路器的选用。 流接触器的选用 交流接触器的工作方式是一小电流控制大电流，交流接触器的作用是防止人被电弧烧伤，保护电器件因电压不足被烧坏。 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统 、 绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等 组成。 交流接触器的选用如表 2 表 2触器的选型 主轴电机 风机 升降电机 接触器型号 热继电器的选用 继电器的作用是对电动机进行过载保护， 工 作原理是 过载电流 通过热元件后，使 双金属片 加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将 电动机 控制电路断开实现 电动机 断电停车，起到 过载保护 的作用。 型号 功率 (额定电流（ A) 额定电压（ V) 额定转速（ r/主轴电机 5 80 1460 风机 380 1420 升降电机 80 1390 主轴电机 风机 升降电机 电源电路 断路器 5 热继电器的选用主要是根据电动机的使用场合和额定电流大小。对于三角形连接中，应选具有短路保护功能的热继电器。 热继电器的选型如表 2 表 2电器 接导线的选用 低压动力线的负载电流较大，所以可以先看发热情况来选择截面。由于线路不长，故可以不考虑电压损失和机械强度。铜芯一般为每平方 5A， 15以选取的导线安全载流量要大于额定电流。一般可以将开关的安全载流量设置为高于电机，电缆的安全载流量大于开关。 16平方毫米的三芯电缆载流量大致为 100A，故可以满足电机要求。由此可知，控制回路 流变送器的选用 电流变送器 原副边高度绝缘隔离，两线制输出接线，辅助工作电源 +24V 与输出 信号线 20用，具有精度高，体积小、功耗小、 频响 宽、抗干扰、具 有雷击波和突波的维护才能等优点。特别适用发电机、电动机、智能 低压配电柜 、空调、风机、路灯等负载电流的智能 监控系统 。 电流变送器 超低功耗，单只静态时 满量程 功耗为 出电流内部限制功耗 为 这里我选择 C 电流变速器。 流互感器的选用 电流互感器是能计量装置的重要组成部分，现在介绍计量用电流互感器的选择原则。 这里我选择 流互感器。这种互感器为半封闭式浇 绝缘，选用的额定电流为 100/5 的电流互感器，线圈匝数比是 1/20。 压变送器的选用 主轴电机 风机 升降电机 热继电器型号 6 工厂企业中变压器的作用是将供电电网的高压电源转为变频器所需要的电压。如果当变压器把以电压型变频器作为负载，那么我们在计算变压器容量的时候，我们要考虑接通变压器时的冲击电流，以及它对变压器造成的二次侧的压降的结果。变压器的容量一般为变频器容量的 左右。 5 三相交流电压变送器是一种将电网中的三相电压隔离变送成线性的直流 模拟信号 装置。 1 将被测三相交流电压隔离转换成按线性比例输出的三路标准 直流电压 或直流电流 。 2 优良的抗干扰能力和高精度性（ 。 3 电压端子接入、标准导轨（ 35装 。 4 广泛应用于各类工业电压在线检测系统 。 这里我选择 流电压变送器，型号为 3 代表三相交流电。 关信号及信号传感器 对于开关，始纺位置开关，停开主电机开关，钢领板复位开关，高 低速启动开关，下钢领板停行程开关，等必须与纺纱工艺的动作达到一致。 对于传感器，停主电机、下钢钢领板、主轴制动、延时制动停风机等霍尔传感器组成，起作用是落纱时可以自动停车、制动、为很好的重新启动打好基础。 路布置图 根据电气布置图，对控制柜的电气进行安装安排，对于接线效果必须要达到美观、经济、安全、直观的要求。 7 图 2路布置图 3 细纱机控制系统的调整 细纱机控制电气系统的调整 。 1 机台位于 落纱位置、按 钮，钢领板启动并复位，同时风机启动。 2 到达 置处钢领板到达复位停位置，同时按下 钮，主电机进行低速运行。或者按下 钮（手动开关开启延时 10 秒后转高速运行 )转高速运行。 3 当由于中途休息、就餐需要中途落纱时，按下 钮，细纱机将会停车。 4 当纺纱未满时，需要中途落纱时，按下 ，机器就会中途落纱，执行落纱过程中途落纱与满纱落纱一样，只是未满而已。 5 按下 钮时，关主电机，当中途停车，中途落纱，满纱落纱时需要暂时关闭部分传感器 。 6 按下 钮，下钢领板有信号到达 置时，下钢领板停。 空气开关 空气开关 接触器 接触器 接触器 接触器 制器 A/D 模块 热继电器 热继电器 电流互感 器 电流互感器 电机接线口 8 7 当停主电机时，同时刹车有信号 秒关闭风机。同时机台位于始纺位置。 6 控制系统中为了能更好的满足各功能的要求，一些继电器需要互锁功能。 1 钢领板上升继电器与下降继电器应该形成互锁，以防止同时启动工作。 2 主轴制动刹车接触器与主电机互锁。防止同时工作。 3 风机启动接触器与其他接触器连锁，其他接触器工作之前必须启动风机。 电气系统基础条件。 1 工作电压 380V、 400V、 440V 电 压波动小于 10，电压不平衡小于 3，电压畸变率 于 10。 2 工作频率 5060率变化小于 4 。 3 环境温度 0。 4 相对湿度 30 不结露。 5 绝缘电阻 2M 。 6 对地电阻 。 7 海拔高度 1000 米以下。 锭细纱机的电气控制系 统是以 中心，以按钮、旋钮等操作元件，以传感器、接近开关为检测元件，接触器、继电器为执行元件、以及熔断器作为保护元件等组成。操作人员可以将操作器件的功能传递给 测元件可以将脉冲等信号传递到 ， 过特定的算法及控制进行输出。通过执行元件接触器、继电器的开关的通断来控制电路。 7 气动作 钢领板在落纱位置，按压车头 钮，风机与钢领板电机启动钢领板上升至始纺位置时 作，钢领板电机停止运行。 按 钮，主电机低速和油泵电机起动，车头三色 灯黄灯亮，按压 电机高速电机启动，车头三色灯绿灯亮，主机进入全速纺纱状态。 满管信号满足后， 作，主电机停止驱动并惯性运转，随后 作钢领板下降，钢领板下降至落纱位置时 作，钢领板下降停止。 主轴制动后 5 秒风机停转，机器处于于落纱位置。 机转向的确定 1 主电机转向：面对主电机出轴，其转向应为逆时针转动（单张力盘捻）。 9 2 钢领板升降电机顺时针转动，是钢领板下降，逆时针旋转是钢领板上升。 在车尾内靠主轴及前后罗拉尾部有三 只测速的霍尔传感器，其检测头与被测物之间距离约 13 左右，此距离过大参数显示会无信号或不稳定；距离过小在被测物旋转时可能磨损霍尔传感器。 车和运转操作 车运转 空车运转应分段进行，顺序是先主轴锭子传动部分，然后牵伸部分，全机开车后进行检查，应达到下列要求： 1 主机皮带不跑窜。 2 锭带张力盘目视无偏摆，锭带无走偏。 3 车头齿轮啮合适当，无不正常响声。 4 钢领板和导纱板的升降运动无顿挫现象。 5 皮圈运动不上吊、不打顿。 6 导纱喇叭不擦碰罗拉。 7 吸棉风机响 声正常，不擦碰。 8 小纱变速及其它各种电气元件动作符合规定。 9 运转 4 小时，各轴承处温升符合规定。 纺 在空车运转后，在机头、中、尾各处各纺四锭，主要检查和调整以下部分 。 1 检查和调整移纱横杆的动程和位置，其动程为 8 。 2 纺一落纱后，管纱成形良好，尺寸符合预定要求。 3 钢领板导纱动作正确。 4 初步测试成纱质量应符合标准。 转操作 首先是 正常开车 。 在车尾把电源开关 到开的位置，控制电源信号灯 ，车头 ，电气箱内 电源信号灯亮。 在车头按钮面板上，先按 钮（风机起动，钢领板上升） 。 钢领板由落纱位置上升到始纺位置（由凸轮 定），同时风机起动， 10 然后再按车头 速启动， 灯亮、 速启动， 绿灯亮，主机进入全速运行状态。 钢领板由落纱位置上升到开车位置（由凸轮 定），同时风机起动，然后再按车头 轴起动）按钮，主电机开始运转，钢领板以文本显示器设定的延迟时间下至始纺位置（ 作）， 绿灯亮，主电机自动按照设定的锭子速度曲线运行。 满管信号有输出时，钢领板到达落纱位置，落纱电源自动接通，便进行落纱，下次开车钢领板动作后，落纱电源被自动断开。 中途停车 当由于中途休息或特殊原因机器需要中途停车时，按下 钮（中途停车）机器便会中途停车，而不允许直接按 急停车）按钮，若需要关电源时，在全机正常适位停止后，可关电源开关 恢复开车时，先按 机起动）按钮，再按车头 机起动）按钮，机器进入正常运转。 中途落纱 当机器需提前落纱时（例如开车关车），按下 途落纱）按钮， ，钢领板到达落纱位置，成形凸轮自动刹车制动，电机停止转动，落纱电源接通，便进行落纱。 紧急情况关车 当机器运转中遇有紧急情况，需要立即关车时，可按 钮，或者关电源开关 时停车后，不再适位制动。 恢复开车时，按顺序按照上述的正常开车步骤操作，机器即恢复正常运转。 如细纱机选配有落纱电源，在纺纱过程中，可选择车尾操作面板的 纱电源开）旋钮即可接通落纱电源，同时落纱导轨上接通 36V 的电源，可供绒辊清洁器使用。如不需要自动落纱后接通落纱电源，可将 纱电源关）旋至关。 8 尔传感器的安装及信号线连接 三只传感器分别固定在主轴，前罗拉、后罗拉的支架上，传感器顶端与磁钢距离应 13 之间，磁钢的极性不能相反，否则霍尔传感器将无输出。 每只传感器引线用屏闭线连接到 输入端子，其信号的连线如下。 主轴传感器 输入端子的 8 接线端子。 11 前罗拉传感器 输入端子的 9 接线端子。 后罗拉传感器 输入端子的 0 接线端子。 如安装有后罗拉同步运转检测装置，必须保证整车的后罗拉传感器磁铁与霍尔传感器的感应角度保持一致，否则会出现数据 计算误差。 机调试 1 转动主轴，前罗拉、后罗拉，使磁钢与霍尔开关相对，接通 电源，对应 入端子有脉冲信号输入时是正确的，否则，关掉电气控制柜电源，重新调试霍尔传感器的位置（或翻转衫钴永磁）。 2若文本显示单元不能正常显示数据，且通讯指示灯不正常闪烁，应切断 查 文本显示单元的连接电缆是否拧紧，是否连接好。 3 细纱机开机之前，先检查各纺纱参数的设定值是否正确，若与工艺要求不符，需要重新设定，否则，计算或实纺的纺纱参数不准确。 查看机器的停机故障、动作流 程等帮助信息。 1 急停瞬间故障：指 入端，包括了外部的紧急停车按钮、车头门保护（非油浴车头配用）、箱内 助触点断路、以及回路中相应端点。 2 电源瞬间停止：电气箱控制电源在小于 10 毫秒时瞬时断路的监控。 3 急停回路故障：指 入端的适时断路情况。 4 变频通讯故障：当 变频器的 讯端口接线断路、短路，造成变频器无法正常与 讯时，此信息将会显示于屏幕。 5 主轴转速异常：机器运行后，主轴转速过低或主轴传感器无信号。 6 前罗拉转速异常：机器运行后，前罗拉转速过低或传感器无信号。 7 后罗拉转速异常：机器运行后，后罗拉转速过低或传感器无信号。 件流程图 环锭细纱机的工作过程包括风机启动、钢领板复位、主电机高速运转、主电机低速运转、中途落纱以及满管落纱等工作过程。 细纱机电源开关关闭后，风机开始工作。同时按下钢领板上升按钮，电动机开始工作并正转，驱动钢领板上升接触器，使钢领板上升，当到达始纺位置时。电动机停止工作。同时按下低速起动按钮。主电机运转，同时低速运行。当选用手动开关时，按下高速启动开关，（或者不 用手动开关，按下高速开关，主电机 12 则直接高速运转。）主电机将会延迟 5 秒进入高速运转状态。此时便进入正常纺纱阶段。同时高速状态启动时，定时器则直接复位到零。 当需要中途休息，需要中途停车时。按下中途停车按钮时，主电机便会中途停车。当满管信号作用时，将自动进行落纱，当需要落纱时，按下中途落纱按钮，则进行中途落纱，同时停主电机有信号，则高速运转接触器断开，同时钢领板电动机反向运转，钢领板落下。同主电机的同时刹车有信号，主轴开始制动，在定时器延迟五秒后，风机停止运动。 当有紧急事故需要停车时，按下紧急停车按钮 ，则电机完全停止运行。 13 Y N Y N Y N N Y N Y N Y N 开风机，上钢领板 检测到开低速信号 钢领板复位停 钢领板复位 低速驱动输出 自动 读取开关量 确定延时值 延时 10 秒 高速驱动 输出 检测到高速闭合型号 检测到落纱信号 先下 钢领板 领板 检测到开分机信号 上电复位 14 Y 图 3制流程图 4 控 制中的应用 编程序控制器与继电 在组成器件方面 继电 触器组成的，硬件继电器、接触器触点易磨损。而 形图则由许多软继电器组成。这些软继电器实质上是存储器中的某一位触发器，可以置“ 0”或置“ 1”，软继电器无磨损现象。 在工作方式方面 继电 路中硬件继电器、接触器都处于受控状态，凡符合条件吸合的继电器、接触器都处于吸合状态，受各种制约条件不应吸合的继电器、接触器都处于断开 状态，属于“并行”的工作方式。 形图中各软关主电机 下钢领板 下钢领板 关主电机 刹主轴 计算延时值 延时 关风机 15 继电器都处于周期循环扫描工作状态，受同一条件制约的各个软继电器的线圈工作和它的触点动作并不同时发生，属于“串行”的工作方式。 在元件触点数量方面 继电 般只有 4 8 对。 形图中软继电器的触点数量无限，在编程时可无限次使用。 控制电路实施方式不同 继电 控制功能通常是不变的，当需要改变控制功能时必须重新接线。 制电路是采用软件 编程来实现控制的，可进行在线修改，控制功能可根据实际要求灵活实施。 综上所述，用 实现控制电路是可行的。 基本概念及特点 可编程序控制器（ 用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 要由 块、输入模块、输出模块和编程器组成。 特点 价比高 。 干扰能力强 。 装、调试工作量少 。 修方便 。 耗低。 9 工作原理 用循环扫描工作方式。这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通讯处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程原理如图 6示。 16 否 是 图 4程图 行的五个阶段，称为一个扫描周期。 成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始的进行。 干扰措施 在细纱机控制过程中，位移是属于模拟量，但是 能处理数字量，所以，在 制时，模拟量先通过传感器与变送器转换成标准量程的电压电流信号，信号经过滤波放大后， A/D 转换器将它们转换成数字量，再经过光电耦 合开始 内部处理 通信处理 式 输入扫描 执行用户程序 输出处理 17 器进入 部电路，在输入采样阶段送入模拟量映像寄存器，执行用户程序后，出的的数字量信号存放在模拟量输出映象寄存器，在输出刷新阶段由内部电路送至光耦合器的输入端，在进入 D/A 转换器，转换后的直流模拟量信号经运算放大器放大后驱动输出，如图 6示。 图 4拟量处理图 在细纱机控制系统中，在输入通道如开关量输入信号端口采用光电耦合连接，光电耦合器除了具有一般隔离器件切断地环路从而抑制噪声的作用外，还可以抑制尖脉冲及多种噪声，其输入和 输出间无电接触，能有效的防止输入端的电磁干扰以光电耦合的方式进入控制系统。 由于细纱机工作环境比较恶劣，对逻辑控制器的抗干扰能力要求比较高。所以我们必须采用一些措施，特别是在继电器动作时，要保证不能出现死机现象，否则将影响细纱机的正常工作，为了提高抗干扰能力，采取以下措施： 1 采用交流滤波滤波电路，提高交流电源抗干扰能力。 2 直流 5V 和 24V 电源采用较强的高、低频滤波，以减少对直流电源的干扰。 3 输入引线和输出引线以及交流电源引线分开走线。 4 设计印刷电路板合理布局元件，印制线路走线合理，以避免布线之间引起的干扰。 5 输出端继电器的线包绕组上并联一个二极管，以防线报通断电流时反电动势引起的干扰。 选型 选型应从下面几个方面考虑 。 机构类型分类可以分为整体式、模块式、叠装式、以及分布式。 滤波 A/D 光耦合器 内部电路 模拟量输入映像寄存器 执行用户 程序 模拟量输出映像寄存器 内部电路 光耦合器 D/A 信号驱动 18 对于整体式。特点是 I/O 点数固定不能改变，而且没有扩展模块接口，而模块式 置灵活，可以根据自己的需要对接口进行选择添加。所以我们最终选用模块式 10 输入输出 I/O 点数的选择 。 我们根据细纱机的功能需求，将 I/O 输入点接口选择 22 个。输出接口选择10 个。 经济性的考虑： 性能价格比高。 综上所述，西门子 图 4机结构 1）输出信号类型（ 2）电源输出（ 3）基本 I/O（ 4）存储安全（ 5）高速反应（ 6）模拟电位器（ 7）实时时钟（ 8）输入输出可扩展性 。 19 表 45 细 纱机逻辑控制程序设计 本次毕业设计的主要任务是利用 硬件相结合达到任务书所要求的内容。 本文利用 细纱机的系统进行逻辑控制，本次设计的最关键的问题就是 程序设计与硬件设计。本文是通过 细纱机的主电路电机与其他电器进行控制。对于程序的设计必须按照给的任务进行，比如说，需要钢领复位、高低速启动、中途停车、中途落纱、主轴制动等操作时，程序运行时必须达到以下动作，应此我们需要查阅大量 关的资料。 锭细纱机通过 到控制以下工作过程的目的： 紧急 停车闭合状态下 时钢领板升至始纺位置停止 0秒 秒关闭风机。 任何状态下按下紧急停车均全部关闭。 细纱机 件位置 : 车尾主机出轴 号 机数字量 I/O 6404646机模拟量 I/O - - 最大数字量 I/O 60842122820大模拟量 I,O 6 44 45 4
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