转杯纺纱机半自动接头系统控制方案.doc

2FJA转杯纺纱机控制系统方案及要求

一系统概述
为满足现代化纺织工业高自动化、高效，高可靠和高精度的要求，可编程序控制器、人机界面和变频传动在纺织工业取得了广泛的应用，并且收效甚好。
2FJA转杯纺纱机控制系统由PLC电气控制部分和半自动接头控制部分组成，其中半自动接头控制部分由传感器控制部分和步进电机控制部分组成。该系统可纺制普通纱支和花式竹节纱。另外该系统还可改造为2FJ转杯纺纱机控制系统，即把步进电机控制部分从系统中取掉后，原步进电机用电磁离合器代替，此时半自动接头控制系统只包含传感器控制部分，只能纺制普通纱支。
整个系统设计原则是安全、经济、耐用，并且带有和其他系统的兼容性，将来扩展性。
二PLC电气控制部分
PLC电气控制部分主要由电气控制箱及其与外部电机、电器相连接的缆线组成，该部分负责整个2FJA转杯纺纱机的运行操作、运转控制及状况监测等。
1、2FJA的运转控制
2FJA的运转主要由转杯、引纱、左右分梳、工艺排风、排杂、辅助吸嘴和输送带等8个电机控制。转杯电机、引纱电机采用PLC＋变频器自动调速控制，做到对电机全方位变频控制。变频电机的调速状态放在触摸屏的一个单独画面，显示电机的设定速度和实际反馈速度，可以根据系统运行信号进行自动PID调节。左右分梳、工艺排风、排杂、辅助吸嘴和输送带等电机控制采用PLC直接自动输出控制，并且带有运行反馈和故障反馈。电气控制整体采用连锁控制，电气设备间应采用双重连锁，硬件连锁和软件连锁同时采用，在机器操作箱上设有急停按钮，尽一切可能保证系统运行的安全性。
整机自动运行过程如下（系统另需提供转杯电机点动、工艺风机点动、排杂风机点动、左分梳电机点动、右分梳电机点动、引纱电机点动、辅助吸嘴、步进系统点动等操作。）：
A、启动过程如下：
整机运行（画面按钮）→转杯运转→工艺风机运转→排杂风机运转→左、右分梳运转→引纱运转→步进系统准备
启动过程每步运转之间有延时,延时时间可以在人机界面设置。
B、整机停止过程如下：
整机停止（画面按钮）→步进系统停止（此动作与检测到断纱相同）→引纱停止运转→其它电机停止运转。
停止过程中每步动作之间设置1秒延时。
2、2FJA的状况监测
PLC要监测设备运转的状况，并将相关数据反馈到人机界面上供操作着查询。设备运转状况包括如下内容：
A、纺纱工艺参数——包括转杯转速、左右分梳转速、引纱速度、喂棉速度（即步进电机转速）。
B、设备运转状况——包括监测工艺排风负压、排杂风机负压、断路器状况、急停开关状况等。
C、通讯状况监测——包括人机与PLC、PLC与变频器以及PLC与半自动接头控制部分之间的通讯是否正常，并反馈所传输的数据是否正确等。
3、2FJA的运行操作
2FJA的运行操作主要体现在人机界面所提供的操作画面上。操作画面应包含系统点动操作、自动操作、运行状况、系统参数、产量报表、变频调试、接头参数、竹节纱参数、故障提示等。
通过操作人机界面，本系统可以完成系统的操作、监视、设定、管理等人机对话。主要功能有全机系统工艺流程和数据显示、集中操作设定、处理报警、实时值和设定值记录趋势存储、故障历史及故障原因、各单机运行状态及各种工艺参数实时值和设定值的比较。工艺流程图显示：提供优美的系统工艺流程图，生产线流水作业的动态显示效果。监视系统的运行状态，显示主传动设备的转速，启动，停止状态，及低速时间，高速时间，低速启动时间，高速加速时间，联合机停车时间，紧急停车时间，总牵伸比。画面上还做到系统启动准备，电机的单动，联动状态监控。
报警操作，记录报警时间，报警类型，报警级别，报警点名字，报警组号，报警值，特别对于模拟量报警有多种类型,如上限、上上限、下限、下下限、变化率、最小偏差和最大偏差等等，而报警的优先级可达999种，操作工可以进行报警确认。报警列表，以发生的前后次序显示历史报警。
三半自动接头控制部分
半自动接头控制部分由传感器控制部分和步进电机控制部分组成。半自动接头控制部分与机械装置配合，共同完成接头过程。
1、接头控制部分
传感器控制需要通讯板、控制驱动板2部分组成。控制驱动板通过通讯板和PLC之间的实现通讯，主要是比较各脉冲输出板卡内的接头系统延时时间（T1及T2）及步进电机运转脉冲是否与PLC发送出的数据一致，其中通讯板可以实现与PLC系统的独立通讯，而且可以实现将触摸屏设置的参数直接传入控制驱动板，并且控制驱动板把报警信号通过通讯板传入PLC和触摸屏。每个板卡可以控制16路断头处理装置。如果板卡出现损坏问题，其他备用板卡的可以任意更换。
步进电机控制需要通讯板、控制驱动板和步进电机3部分组成。如果要对步进电机做到PLC控制必须能实现步进电机控制器和PLC之间的通讯，现今市场上能实现控制板和PLC通讯的本来就不多，而且很多控制板只能控制3－4个