PLC关于抓棉机的改造

目录

1 引言 (1)

2 抓棉机的工作要求分析 (2)

2.1 抓棉机的结构组成 (2)

2.2 抓棉机的作用 (3)

2.3 传统抓棉机的控制电路分析 (3)

2.3.1 主电路的分析 (3)

2.3.2 控制电路的分析 (4)

3 抓棉机的PLC控制电路改造 (6)

3.1 PLC的特点 (6)

3.2 PLC的硬件组成 (6)

3.3 抓棉机的工艺流程 (7)

3.4 PLC的选型 (8)

3.5 I/O接线图 (9)

3.6 PLC的端子分配 (10)

3.7 PLC程序的编写 (11)

结语 (13)

致谢 (14)

参考文献 (15)

1 引言

随着微处理器，计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛应用在所有的工业领域，而现在社会则要求制造业对市场的需求可以做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性、灵活性和准确性。而可编程控制器正是顺应这一要求出现的，它是以为处理为基础的通用工业控制装置。

PLC它的应用面广、功能强大、使用方便、适用能力强，已经成为现代工业自动化的支柱之一。它已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，可编程控制器在其他的民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。纺织是关系到民生的基础性生产行业，纺织系统的设备也已经随着科学技术的发展，经历了一次次的更新换代，使得生产效率大大的提高，工艺更加的先进。

PLC是一种数字控制的专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与运算等功能，通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械的运动或工作顺序。近年来有开发了模拟量闭环控制功能和通信功能，具有该功能的设备是一种专门用于个行业生产现场的自动化设备。

变频器、PLC在纺织工业中的应用大多数是由变频器、PLC相结合组成纺织机械变频调速控制系统，其中不少已使用计算机控制技术，网络通信技术构成现场总线控制系统以实现纺织机械的智能化、数字化控制，这是各种装备工业，也是纺织机械技术的发展趋势。纺织机械控制系统通常由控制器、执行器和传感器等组成。可见，变频器、PLC在纺织工业中的应用实际上反映了纺织工业的自动化水平。

2 抓棉机的工作要求分析

2.1 抓棉机的结构组成

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。抓棉机的电器位置图和实物图如图所示。

图2.1 FA002C型圆盘式抓棉机电器位置图

图2.2 FA002C圆盘式抓棉机实物图

2.2 抓棉机的作用

抓棉机作为开清棉的第一道工序，其主要作用是对原棉和纤维进行抓取和开松，以便在清梳流程中使原料得到充分的混合、使纤维再生条中线密度均匀，从而生产出优质的产品。其加工的对象主要是扎棉厂或化纤制造厂运来的原料包。其主要任务是：

1、开松把原料包中压紧的纤维块松解成较小的纤维束，同时避免纤

维的损伤和杂质的碎裂。

2、除杂清除原料中大部分的杂质和疵点以及部分短绒，同时避免可

纺纤维的损耗。

3、混合是不同成分、不同等级的原料充分混合，保证成纱质量的均

匀一致。

抓棉机在机构上应能满足以下要求：（1）具有自动识别功能和复位功能，即一批棉包被抓完后，抓棉机及抓棉臂的升降应能迅速识别并复位；（2）有一系列的安全保护措施，如前方棉包过高不能抓棉可以自动停止。有人在抓棉工作的范围之内、棉包抓完之后等情况有一定的应急保护措施。

2.3 传统抓棉机的控制电路分析

打手自转

高速，一启动就打，实现棉包的抓取。

小车环行

实现多包抓取，0.59~2.96r/min。时动时停，前面设备（凝棉器、棉箱机械）中棉花不足就动，足够就停。

打手升降

为了连续不断的抓取，小车转一圈后要下降3~6mm。

2.3.1 主电路的分析

主电路的分析如图2.3所示，共3台电动机，M1为大手电动机，单向运行，由KM1控制，因为功率比较大，需要热继电器FR实现过载保护。

M2为小车运转电动机，M3为打手升降电动机，都能实现正反转，M2正反转分别由KM2和KM3控制，M3正反转分别由KM4和KM5控制，功率比较小，不需要过载保护。

2.3.2 控制电路的分析

控制电路的分析如图2.3所示：

（1）准备操作

合上QS1和QS2，HL1灯亮。

（2） M1打手电动机

按下SB2,HL2亮，KM1线圈得电，主触点KM1闭合，M1电动机启动，另外7区的KM1触点闭合，实现自锁，8区的KM1对M2电动机实现顺序控制。

按下SB1,HL2灭，KM1线圈失电，触点复位，电机停止。

（1） M2小车运转电动机

正转：在M1启动后，闭合SA1，当前端棉箱需要棉花时，KA闭合，KM2线圈得电，小车正转。当前端棉箱棉花满的，KA(KA水银开关)断开，KM2线圈失电，小车停止。

KA水银开关作用：检测棉花的高度。

反转：当前面比较高时，小车会空转，这时需要反转，首先要通过断开SA1，停止正转（KM2失电），然后按下SB3,KM3得电，电机反转（点动），然后把前面铺平，在闭合SA1，让小车继续正转工作。

（2） M3打手升降电动机

SQ3：打手下降启动开关；SQ1：打手下降最低限位开关；

打手下降：在KM2得电情况下（只有小车正转时打手才能下降），小车每转一圈，闭合SQ3，KM4得电，M3正转，打手下降，下降到最低位时，SQ1断开，KM4失电，M3停止。（当打手离开棉包距离太大时，可以人为操作SB4,KM4得电，也能实现打手下降）。

SB4：为手动调节打手下降按钮。

打手上升：按下SB6，KM5得电，M3电动机反转，实现打手上升，上升到指定极限高度时，SQ2断开，KM5失电，M3停止，上升结束。也可以通过SB5控制上升结束。

SQ2：最高限位开关