KTZ368型剑杆织机的PLC电控系统.doc

KTZ368型剑杆织机的 PLC电控系统2008-11-09来源：张玉梅、翁永枢浏览：135 一、随着我国纺织设备的发展,剑杆织机、 片梭织机、 喷水和喷气织机等各种新型织机应运而生。其中, 剑杆织机是较早发明并推广应用于生产实践中的一种无梭织机, 随着电子技术和自动化技术的迅猛发展, 剑杆织机的机电一体化程度越来越高, 从而使整机的各项性能指标达到一个先进水平。它们具有生产织物质量高, 工作速度快, 性能稳定可靠、 噪声低、 自动化程度高等优点。剑杆织机中电气控制系统占有很重要的地位 , 它直接决定了织物的质量和织机的工作效率。目前使用较多的剑杆织机电控系统分为逻辑程序控制系统和可编程序控制系统。逻辑程序控制系统由一套电子控制线路按程序进行控制。程序计数是整个控制的中枢 , 它保证了电子控制的准确性及与机械运转的同步 , 也决定了经停、 纬停、 送纬、 打纬的工作时刻。织机的几大运动机构相互制约 , 只允许一种运动出现。整个控制按照预定的逻辑程序来完成对织机的各种控制。但由于其存在控制精度差及可靠性低、 故障率高等缺点 , 因而逐步被可编程序控制器控制系统所替代。剑杆织机的可编程控制系统实质上是一种工业环境下设计的计算机 , 但它比计算机具有更强的与工业过程相连的接口和更直接的适用于控制要求的编程语言。织机的所有动作和控制, 都是以其主轴的转角为依据 , 控制准确 , 可靠性高。下面介绍以西门子 PLC S7 - 200及相应的扩展模块为核心 , 构成剑杆织机电控制系统 , 完成织机角度检测、 可编程控制器对主离合器、 慢车及找纬离合器等控制。二、系统组成KTZ368型剑杆织机采用西门子可编程程序控制器 , 有效地解决了逻辑控制系统和单片机系统无法解决的工艺差、 稳定性差、 抗干扰性差等缺点。使整个电控系统的控制水平有了很大的提高。它由以下几个环节组成。（1）操作环节运行的前提条件: 龙头行程开关闭合 。运转: 闭合主电机开关 , 按“ 开车 ” 按钮 , 织机运转起来。手动正向寻纬: 纬停或正常停车情况下 , 织机在扇形区内 , 手动正向寻纬一次。手动反向寻纬: 纬停或正常停车情况下 , 织机在扇形区内 , 手动反向寻纬一次。点动: 按下点动按钮, 织机处于点动状态。停车: 按下停车按钮, 织机停车。急停:按下急停按钮,离合器制动,红绿灯闪烁。（2）自动检测与自动控制环：节经停采用接触式经停装置 , 每根经纱穿入一片停经片中。正常时由于经纱有一定的张力 , 停经片不会掉下来。当经纱断头后 , 停经片受重力作用而下落 , 接触停经架 , 发出断经信号。纬停：纬停装置采用压电式纬纱陶瓷传感器。 纬纱穿过压电陶瓷传感器的小孔。正常引纬时 , 纬纱与传感器的小孔壁摩擦 , 产生压电效应。纬纱断头或纬纱用完时 , 在应该正常引纬的时间段内没有压电效应产生 , 从而发出断纬信号。储纬器：储纬器是保持纬纱张力恒定的独立装置。它能将纱线从纱筒上拉出 , 规则地缠绕在储纱鼓轮上。当织机工作时 , 纬纱再从储纱轮上依序取出 , 从而保证纬纱张力恒定。当纬纱断头或空纬时 , 其上的钢丝探测杆下落 , 带动微动开关接合 , 信号线发出纬停信号。定位开车：工艺要求 , 开车必须在正确的起始位置 , 即龙头开关必须到位, 才能开车。定位停车根据工艺要求 , 停车必须在适当的位置 (26090 )。剑杆织机的停车定位装置有经停定位和纬停定位两种。停车定位装置采用接近开关 , 在织机的主轴附近装有经停、 纬停 , 在主轴的对应位置分别装有经停、 纬停金属感应片。当感应片与接近开关相遇时 , 接近开关动合 , 发出信号。寻纬区检测寻纬电机是否工作一定要根据主轴的位置是否在寻纬区内 , 寻纬区有一扇形金属感应片 , 在主轴的对应位置装有接近开关 , 与扇形区内感应片相遇时 , 接近开关动作 , 发出信号。（3）主控电路环节电磁离合器电磁离合器系统包括离合线圈和刹车线圈。它主要起以下作用: 开车时将电机的转动能量传递给织布机转轴; 停车时织布机通过该系统很快停稳; 慢速时也是通过该离合器传递能量。在这个控制系统中 , 通过给离合器的线圈通高、 低压电来决定织机主轴的转速高低或刹车快慢。电机驱动电路织机的主驱动是由主电机来完成的 , 织机一上电 , 主电机通过一过流开关来接通 , 通过离合器来带动织机主轴 , 织机的主轴转动角是所有控制的依据。直流供电直流供电分为离合器的高低压供电和 PLC的直流电源供电。离合器的高低压即高压 110V和低压 24V的直流电压 , PLC的直流电压是由变压器变压后经半波整流后变成 24V电压 , 供给PLC的输入输出部分作传感器和继电器电源。(4)显示部分：作状态显示电源指示灯包括高压 110V、低压 24V或电源 + 5V灯指示。故障状态显示机台灯有红灯、 绿灯、 黄灯, 织机通电准备状态或正常运行时绿灯亮, 断经或储纬器缺纬时红灯亮, 断纬时黄灯亮, 急停时红灯、 绿灯交替闪烁。三、电路组成（1）主电路：电路原理图见图 1。主电路组成包括主电机、 寻纬电机、 储纬器、 电磁吸铁和离合器的离合线圈和刹车线圈。织机的主电机先启动, 开机后 , 通过 PLC的程序分别控制 JW6、JW7、JW9、JW10吸合 , 从而控制离合线圈和刹车线圈的高低压转换。寻纬电机通过两个交流接触器 LC1和 LC2控制它的正反转 , 储纬器缺纬时通过微动开关的断开 , 而将 RR1继电器的线圈断电 , 从而将储纬电机的主电路断电。（2）控制电路：制电路原理图见图 2。控制电路以 PLC为核心 , 包括 PLC输入口电路和输出口电路。输入口电路主要包括主令开关和检测电路。主令开关主要是按钮和保护开关 , 检测电路主要包括断经、 断纬检测和接近开关的定位信号。输出口电路主要包括离合器线圈的控制、 寻纬、 放布吸铁控制和信号灯指示输出。剑杆织机电气控制系统的执行部件多为交流接触器线圈和信号指示灯 ,这些负载较轻 , 动作频率又不高 , 可直接接在PLC的输出口。（3）I/O分配表四、PLC程序PLC程序包括主程序和寻纬子程序。（1）主程序：程序同见图 3 , 它主要控制的是定位开车、 定位停车、 断经、 断纬检测控制、 放布吸铁电磁离合器的控制以及信号指示的控制。是一种比较严密的逻辑关系的控制。（2）子程序：程序 S BR - 0是寻纬子程序 , 它满足寻纬条件时调用寻纬子程序。它控制一个寻纬的时间范围 , 寻纬 0 . 5 s时间内已找到 (龙头开关接通 ) , 则停止寻纬 , 若 4 s后还未找到 (龙头开关始终断开 ) , 也停止寻纬 , 返回主程序。五、结语本控制系统已在 KTZ368剑杆织机上使用 ,电气控制系统稳定可靠 , 具有结构简单、 操作方便、 成本低廉等特点 , 特别适用于简易型剑杆织机电气控制系统改造 , 也可在其它无梭织机中推广应用。