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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
