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1、学生: 指导老师:,选题依据,联合烫剪机是人造毛皮生产的专用设备。它先烫后剪,一次性完成两个重要的工序。传统模式的烫剪机自动化程度低,没有设置自动避让布缝及断针检测等功能,电气故障率高,维修和维护较麻烦。,研究意义,采用PLC作为中心控制单元,其自动化程度会得到大大的提高,同时可增加自动避让布缝及断针检测等功能,能提高生产效率,并且维修和维护更加方便,定会受到毛皮生产厂家的欢迎。设计的成果可以被生产厂家采用,为企业降低成本,提高生产效率。更好的服务生产。,研究现状,传统的MB322联合烫剪机采用接触器-继电器控制方式,各单元控制分别由不同功能的交流电动机直接驱动,在继电器-接触器控制组成的电路
2、控制下完成,但最大的缺点是线路比较复杂,一旦故障出现,不便于维修和维护,这也是接触器-继电器控制的最大的缺点。,研究内容,1. MB322联合烫剪机主电路设计 2. PLC选型及外部接线设计 3. MB322联合烫剪机控制程序设计 4. MB322控制程序调试及控制系统安全分析,MB322联合烫剪机结构简介,烫剪联合机主要由烫光辊、剪毛辊、牵引辊和摆布辊等组成如图2-2所示。,MB322联合烫剪机构成及毛皮后整理工艺示意图,MB322联合烫剪机控制要求,烫剪生产工艺对控制系统的主要技术要求有: (1)牵引辊和摆布辊需同步运行,但因摆布辊速度应高于牵引辊速度510%,因此牵引辊和摆布辊应属比例同
3、步运行,牵引辊为主令机,摆布辊为从动机,该同步要求不高,其间不设松紧调节辊。 (2)全机开车条件为:剪毛辊剪刀罩安放位置正确,限位开关接通。 (3)烫光辊加热至高温后的停机,必须先切断加热电源,延时30分钟待烫光辊降温后才能停转。 (4)牵引辊反转(退布)时,摆布辊电动机不能起动。 (5)剪毛辊正转(剪毛)运行时应起动吸风电动机,反之,反转时,不能起动吸风机。 (6)烫、剪毛支呢架只能在牵引辊正转(进布)时方可上升(即电磁阀通电)。 (7)当金属探测器探出金属(断针),发出报警信号,全机立即停车、烫、剪辊支呢架下降。 (8)当缝头探测器探出缝头(接头),发出接头信号,延时一时间后,剪辊支呢架下
4、降约0.51.0秒后再上升。延时时间的确定,在牵引辊上装一霍尔开关丈量进布布长,当牵引辊或霍尔开关转一圈例如0.5m,霍尔开关输出1脉冲(输进PLC的计数器)如布缝探测器与剪辊支呢架间间隔为1.5m,则布缝探测器探出布缝后输出3个脉冲后支呢架即下降,让布接头通过剪刀后,支呢架再上升,以保证剪毛刀不受损坏。,3.2 MB322联合烫剪机安全要求 根据生产的安全及工艺要求,MB322型联合烫剪机还有以下联锁控制要求: (1) 系统只有在剪辊剪刀罩安放到位,刀罩限位开关接通时方可操作。 (2) 吸风机仅在剪辊正转时才能启动。 (3) 在步进状态时,摆布辊电机才能得电,烫毛支呢架及剪毛支呢架才能升起。
5、 (4) 当金属探测器检出断针时,蜂呜器发声报警,剪辊、烫毛支呢架、剪毛支呢架、伽驱动辊均须立即停止,等查出并排除断针后系统方可再次启动。 (5) 当缝头检测限位开关发现缝头,并发出缝头信号时,系统将启动避缝程序,使布缝通过剪辊时,剪毛支呢架下降片刻以使布缝避开剪刀。,MB322联合烫剪机主电路设计,1.控制电机的选择 该机的牵引辊和摆布辊设有单独交流异步电动机传动。牵引辊为主令机,工艺要求能正、反转。对同一种织物的牵引力基本恒定,该机为恒转矩负载且调速范围较大故采用同容量(3kw)的无速度传感器矢量控制变频器,开环控制。摆布辊作往复运动,负载虽不大但有周期性变化对调速精度要求不高,采用1.5
6、kw交流异步电动机传动,v/f通用变频器供电、调速、开环控制。,2.主电路的设计 根据控制的要求,MB322型联合烫剪机需要电动机台,分别为走布驱动辊电机、摆布电机、空压机电动机、剪辊电机、烫棍电机和吸风机。 1.走布驱动电机:为了便于调节走布的速度,走布电机采用变频器控制,同时实现正反转的要求,用空气开关实现短路等保护,采用热继电器实现过热保护。 2.摆布电机:同样为了使摆布速度便于控制,采用变频器控制,采用正、反转控制,用空气开关实现短路等保护,采用热继电器实现过热保护。 3.空压机电机:空压机无正、反转要求,采用空气开关对其实现短路等保护。 4.剪辊电机:需要实现正、反转,同时设置过载保
7、护和短路等保护。 5.烫棍电机:三相异步电动机,单相运行,用空气开关作短路保护。 6.吸风机:三相异步电动机,单相运行,用空气开关作短路保护。,PLC选型及外部接线设计,1.PLC型号的确定 随着PLC技术的发展,PLC产品的种类也越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从德国、日本、美国等引进的PLC产品和国内厂家组装自行开发的产品,已有几十个、上百种型号。PLC种类繁多,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等各有所不同,适用的场合也各有所侧重。因此,合理的选择PLC,对于提高PLC控制系统技术经济指标有着重要意义。,2. PLC输入地址分配 表,3. PLC输出地址分配,4.PL
8、C接线图设计 根据PLC选型的确定和输入、输出的地址分配的设计,绘制出PLC接线图,MB322联合烫剪机PLC控制端部接线图如图5-1所示:,MB322联合烫剪机控制程序设计,1.空压机控制 按下空压机控制开关SB5(I1.0),空压机开始工作并保持,按下停止按钮SB6(I1.1),空压机停止工作。根据控制要求及控制原理可以绘制出控制流程图和程序控制,如图6-1、6-2所示:,空压机控制流程图,空压机程序控制,2.吸风机控制 按下吸风机控制开关SB15(I2.2),吸风机开始工作并保持,吸风机在剪辊正转(Q1.2)条件下工作,按下停止按钮SB16(I2.3),吸风机停止工作。根据控制要求及控制
9、原理可以绘制出控制流程图和程序控制,如图6-3、6-4所示:,吸风机控制流程图,吸风机程序控制,3.烫辊工作控制 按下烫辊启动按钮SB13(I2.0),烫辊开始工作并保持,同时,接受到缝头信号后停止工作,利用中间继电器作为连接,停止按钮SB14(I2.1),利用中间继电器M10.0和M11.1连接。根据控制要求及控制原理可以绘制出控制流程图和程序控制,如图6-5、6-6所示:,烫辊工作控制流程图,烫辊工作程序控制,4.加热继电器控制 按下加热启动开关SB17(I2.4),并在烫棍(Q1.4)运行的前提下,加热继电器运行,并进行加热并保持,并随加热停止而停止工作,按下加热停止按钮SB18(I2.
10、5),加热停止。根据控制要求及控制原理可以绘制出控制流程图和程序控制,如图6-7、6-8所示:,加热继电器控制流程图,加热继电器程序控制,5.布驱动辊正、反转控制 按下布进按钮SB1(I0.3), 布驱动辊(Q0.0)正转,按下布退按钮SB2(I0.4), 布驱动辊(Q0.1)反转,同时,正、反转设置互锁,并有限位开关信号控制,总停按钮为SB2(I0.5),但是当,烫棍不工作的前提下,布驱动辊停止工作。根据控制要求及控制原理可以绘制出程序控制和控制流程图,如图6-9、6-10所示:,布驱动辊正、反转程序控制,布驱动辊正、反转控制流程图,6.剪辊正、反转控制 按下剪辊正转控制按钮SB10(I1.
11、5), 剪辊(Q01.2)正转,按下剪辊反转控制按钮SB11(I11.6), 剪辊(Q1.3)反转,同时,正、反转设置互锁,并有限位开关信号控制,总停按钮为SB12(I1.7),但是当,烫棍不工作的前提下,剪辊正转停止工作。根据控制要求及控制原理可以绘制出程序控制和控制流程图,如图6-11、6-12所示:,剪辊正、反转流程控制流程图,剪辊正、反转程序控制,7.烫毛支架和剪毛支架控制 启动按钮SB8(I1.2),烫毛支架(Q0.5)电磁阀工作,但需要在布驱动辊运行的前提下工作,启动按钮SB9(I1.3),剪毛支架(Q0.6)电磁阀工作,也需要在布驱动辊运行的前提下工作,程序设置如图6-13所示:
12、,启动按钮SB3(I0.6), 摆布辊(Q0.2)继电器运行并保持,但需要在布驱动辊运行的前提下工作。由摆布停止按钮SB4(I0.7)停止,程序设置如图6-14所示:,。烫毛支架、剪毛支架程序控制,摆布辊程序控制,8.系统安全及保护程序设计 当金属探测器检出断针时,蜂呜器发声报警,剪辊、烫毛支呢架、剪毛支呢架、伽驱辊均须立即停止,等查出并排除断针后系统方可再次启动。当缝头检测限位开关发现缝头,并发出缝头信号时,系统将启动避缝程序,使布缝通过剪辊时,剪毛支呢架下降片刻以使布缝避开剪刀,金属检测信号产生后,除了作出相应的停车处理,还通过蜂鸣器发出声音信号,信号的长短由T38控制,程序设置如图6-1
13、5所示:,系统安全及保护程序控制,MB322联合烫剪机控制程序调试,按下空压机控制开关SB5(I1.0),空压机开始工作并保持,按下停止按钮SB6(I1.1),空压机停止工作。如图7-1所示:,空 压 机 控 制,按下吸风机控制开关SB15(I2.2),吸风机开始工作并保持,吸风机在剪辊正转(Q1.2)条件下工作,按下停止按钮SB16(I2.3),吸风机停止工作。如图7-2所示:,吸风机控制,按下烫辊启动按钮SB13(I2.0),烫辊开始工作并保持,同时,接受到缝头信号后停止工作,利用中间继电器作为连接,停止按钮SB14(I2.1),利用中间继电器M10.0和M11.1连接,烫棍工作的保护设置
14、,当烫棍温度达到一定的值,温度传感器信号由TK(I2.7)传入,烫棍延时停止工作,当按下停止按钮SB12(I1.7)后,同时接收到烫棍温度信号,利用时间继电器的延时30分钟后停止转动。如图7-3所示:,烫棍工作控制,按下加热启动开关SB17(I2.4),并在烫棍(Q1.4)运行的前提下,加热继电器运行,并进行加热并保持,并随加热停止而停止工作,按下加热停止按钮SB18(I2.5),加热停止。如图7-4所示:,加 热 继 电 器 控 制,布驱动辊正反转控制,按下布进按钮SB1(I0.3), 布驱动辊(Q0.0)正转,按下布退按钮SB2(I0.4), 布驱动辊(Q0.1)反转,同时,正、反转设置互
15、锁,并有限位开关信号控制,总停按钮为SB2(I0.5),但是当,烫棍不工作的前提下,布驱动辊停止工作。如图7-5所示:,布驱动辊正反转控制,剪辊正反转控制,按下剪辊正转控制按钮SB10(I1.5), 剪辊(Q01.2)正转,按下剪辊反转控制按钮SB11(I11.6), 剪辊(Q1.3)反转,同时,正、反转设置互锁,并有限位开关信号控制,总停按钮为SB12(I1.7),但是当,烫棍不工作的前提下,剪辊正转停止工作。如图7-6所示:,剪辊正反转控制,烫毛支架和剪毛支架控制,启动按钮SB8(I1.2),烫毛支架(Q0.5)电磁阀工作,但需要在布驱动辊运行的前提下工作,启动按钮SB9(I1.3),剪毛
16、支架(Q0.6)电磁阀工作,也需要在布驱动辊运行的前提下工作。如图7-7所示:,烫毛支架和剪毛支架控制,摆布辊运行控制,启动按钮SB3(I0.6), 摆布辊(Q0.2)继电器运行并保持,但需要在布驱动辊运行的前提下工作。由摆布停止按钮SB4(I0.7)停止。如图7-8所示:,摆布辊运行控制,预期结果,MB322烫剪联合机采用PLC和变频器供电的变频同步调速控制完全能满足烫剪生产工艺要求,运行速度稳定、工作可靠、能深受用户欢迎、值得推广应用。应用可编程控制器控制MB322型烫剪联合机,增加了抗干扰能力,提高了电气控制的灵活性。,目录,1 绪论 1.1 MB322联合烫剪机现状 1.2 可编程控制器的发展概况 1.3可编程控制器的优点 2 MB322联合烫剪机的结构简介 2.1 MB322联合烫剪机结构 2.2 MB322联合烫剪机运行概况 3 MB322联合烫剪机控制要求 3.1 MB322联合烫剪机控制要求 3.2 MB322联合烫剪机安全要求 4 MB322联合烫剪机主电路设计 4.1主电机确定 4.2 主电路设计,5 PLC选型及外部接线设计 5.1