A002C型自动抓棉机控制系统改造与设计plc报告1

纺织机设备

电

气

控

制

报

告

班级：现纺111

姓名：岑冬双

学号：201102052025

A002C型自动抓棉机控制系统改造与设计

一、实验目的

1、了解A002C型自动抓棉机电气控制电路的基本原理和电气控制电路的控制过程。

2、掌握用PLC改造的程序编写和接线方法.

3、掌握触摸屏的使用方法

二、实验内容

1、理解A002C型自动抓棉机控制电路的主回路原理

2、理解A002C型自动抓棉机控制电路控制回路参考原理图

3、用PLC改造A002C型自动抓棉机，进行I/O分配，画接线图、梯形图编写，并制作自动抓棉机触摸屏界面。

三、纺织厂纺纱基本常识

1、纺纱就是将棉花转变为纱线的过程，是纺织厂的第一道工序，其工艺流程为：

普梳纱工艺流程：开清棉梳棉并条粗纱细纱。

精梳纱工艺流程：开清棉梳棉精梳并条粗纱细纱。

所用的设备包括： (包括抓棉机、混棉机、开棉机、清棉机、成卷机等)、梳棉机、精梳机、并条机、粗纱机、细纱机以及后加工的络筒机、捻线机等。

2、开清棉机的基本任务就是：

（1）开松：把棉包中压紧的棉块松解成小棉束；

（2）除杂：清除原料中的杂质和疵点以及原料中的部分短绒；

（3）混合：使不同的原料充分混合；

（4）成卷：均匀喂给，制成一定重量和长度的棉卷以满足下道工序的需要。

抓棉机是该工序的第一种设备，主要任务是：从棉包抓取块棉，开松、除杂、喂给后面的机械。

2、纺纱设备绝大多数是由三相笼型异步电机拖动。起动方法有：全压直接起动、降压起动、变速起动等方法。保护方式主要有：短路保护、过载保护、欠压和失压保护等。质量控制方面主要有：光电控制、限位控制、速度控制、自调匀整以及防粗细节等控制环节。

四、A002C型自动抓棉机基本资料

抓棉机按外形分为圆盘式和自动往复式两种，A002C型自动抓棉是圆盘式的。A002C型抓棉

机的控制系统为继电器——接触器控制，由于触点数多，线路复杂，电线老化，所以故障率高，操作人员维护和维修任务重，机械使用效率较低。用西门子S7—200系列PLC改造该设备控制系统，改造后克服了以上缺点，降低了设备故障率，提高了设备使用率，且便于实现整厂的生产自动化，节约了成本，效果很好。

1、A002C自动抓棉机工作原理

圆盘式自动抓棉机位于棉纺生产线的第一道工序，适合于加工棉、棉型化纤和中长化纤。间隙下降的打手随小车运转顺序抓取，被抓取的纤维束块被风机抽吸经梳棉管道送至下一机台。A002C自动抓棉机结构和控制电路如图1、2所示：

图1 A002C自动抓棉机结构

图2 A002C型自动抓棉机控制电路

图3 A002C型自动抓棉机控制电路简化图

2、控制特点：

（1）本机采用多电动机拖动：打手、小车和打手升降分别由1M、2M、3M单独拖动。

（2）由于该机是回转抓棉机，所以电动机及部分电气设备经滑环联接。滑环是实现两个相对转动机构的信号及电流传递的精密输电装置。特别适合应用在需要无限制的、连续或断续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。

控制过程

（1）开车：按动1SB2、1KM线圈得电并自锁，打手电动机1M开始工作。当前级要棉时KA吸合，使2KM1吸合，小车正转开始顺序抓棉：小车每转一周．触动行程开关3SQ动作一次，使打手升降电动机3M的正转接触器3KM1接通，打手下降一段距离。

(2)停车：当前级不需供棉时，KA释放、2KM1释放，小车停止正转；当打手下降到底时，1SQ动作，其下降自动停止；当按动1SB时，1KM线圈断电，打手电动机1M停止转动。

(3)调整操作：2SB为小车反转点动按钮，3SB为打手下降点动按钮；4SB2和4SB1分别为打手上升的起动和停止按钮，2SQ为打手上升的限位开关。

(4)联锁与保护：打手转动后小车方可正转，打手方可下降，打手由1SQ和2SQ作为下降和上升的限位保护；另外还具有短路，欠压，失压保护，打手电动机还有过载保护。

抓棉小车顺时针转动，大手顺时针旋转。

3、抓棉机的工艺流程

N

Y

图3.2 抓棉机工艺流程

FA002C抓棉机通上电，按下打手启动按钮1SB2,打手电机开始转动，如果前端设备需要棉，则水银开关就闭合，小车开始正转抓棉，否则小车停止。小车正转抓棉转过一圈，则打手下降，否则小车继续正转抓棉。打手下降到位，则棉堆抓完，否则就继续下降抓棉。待棉堆抓完之后就复位停机。否则继续小车正转抓棉，直至棉堆抓完。

五、PLC程序

1、梯形图

2、指令表

指令表

0 LDI X4 13 LD X3

1 ANI X5 14 AND Y1

2 OR Y0 15 OR X7

3 OUT Y0 16 ANB

4 LD X10 17 ANI Y4

5 AND X0 18 OUT Y3

6 AND Y0 19 LDI X2

7 AND Y2 20 AND X11

8 OUT Y1 21 AND X12

9 LD X6 22 OR Y4

10 ANI Y1 23 AND Y3

11 OUT Y2 24 OUT Y4

12 LDI X1 25 END

3、I/O 分配表

输入输出端口分配表(I/O 分配)

输入端口 输出端口 输入继电器 输入元件 作用 输出继电器 输出元件 作用 X0 2Q 小车正传启动 Y0 1KM 打手启动 X1 1SQ 打手上升限位开关 Y1 2KM1 小车正转 X2 2SQ 打手下降限位开关 Y2 1KM2 小车反转 X3 3SQ 打手上升行程开关 Y3 3KM1 打手上升 X4 1SB1 打手停止 Y4 3KM2 打手下降 X5 1SB2 打手启动 X6 2SB 小车反转启动 X7 3SB 打手上升 X10 KA 前级要棉 X11 4SB1 打手下降停止 X12

4SB2

打手下降启动

六、触摸屏界面 1、触摸屏制作过程

1.1打开软件EasyBuilder8000，单击文件新建工程，选择触摸屏型号

1.2设置系统参数，在菜单栏编辑中点击系统参数，PLC 类型选择FX2N 型，单击确定。 1.3对象编辑与编译，选择工具栏中切换开关，位状态指示灯选择好各自类型与地址。保存。 1.4离线模拟。

2、界面分为打手界面图4和小车界面图5

其中输入端除2SB 和3SB 点动开关开关类型选择为复归型其他输入端为切换式。设备类型均为FX2N 型，输入端类型为x ，输出端为Y ，地址为I/O 分配表所示。由于是两个界面，所以还设有一个进入下一界面与返回上一界面共两个按钮。

图4 打手界面

图5小车界面

打手界面

小车界面 返回

进入小车界1SB2打手启3SB 打手上升

3KM1打手上升 1SB1打手停止 2KM1小车正转 2SB 小车反转启动 2Q 小车正传启动 1KM2小车反转 1KM 打手启动打手启动打手启3KM2打手下降