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1、南通纺织职业技术学院课程论文基于PLC的FA506-21(B)型细纱机李毅班 级 10纺机电 专 业 新型纺织机电 教 学 系 机电系 指导老师 穆征 完成时间 2012年05月 19 日至 2012 年 05 月 24 日摘 要3第一章 细纱机技术发展过程和未来走向41.1 国外细纱机技术发展过程41.3 未来细纱机的构想51.4 未来细纱机所带动的产业演变6第二章 FA506-21(B)型细纱机概述72.1细纱机性能特点用途介绍7FA506与其他机型比较如下表2.1所示8第三章 细纱机控制系统的主要硬件设备和编程控制123.1可编程控制123.1.1可编程控制器的介绍123.1.2 PLC
2、的基本结构和工作原理133.2变频器173.2.1变频器的基本结构173.2.2变频器的分类及控制方式193.2.3变频调速的特点及分析203.3 TPO4G显示器20第四章 细纱机系统控制244.1 系统PLC控制设计244.1.1 输入点分配和电气控制24（1）PLC 输入点功能、用途24PLC输入、输出点对应元器件代号及位置254.2软件设计：294 . 2 试车和运转操作30参考文献39附录1. 设定参数技术规格：39附录2. 纺纱工艺参数计算公式40摘 要FA506-21(B)型细纱机FA506型细纱机是目前成纱质量好，自动化程度高，操作简单，便于管理的环锭细纱机，适用于纯棉或化纤的
3、纯纺和混纺的细纱工序尤其采用PLC作控制器，不但提高了控制精度，而且解决了生产管理方面存在的缺陷，大大降低操作者劳动强度；同时锭子曲线控制也提高了纱线的质量，保证了纱锭成型，提高了全机的产量。 其电气控制系统是以可编程控制器PLC为控制中心，由按钮、旋钮等操作器件；传感器、接近开关、组合开关等检测器件；接触器、继电器等执行器件以及断路器等保护器件组成。操作人员操作各操作器件可将操作器件所标示的功能传递到PLC中；各类检测器件获取位置、脉冲等信号输入到PLC中， PLC获得这些信息后根据特定算法集中运算、控制并进行输出。将显示参数显示到显示屏上并通过控制接触器、继电器等线圈和触点的开合控制外围线
4、路的通断，以使全机按要求进行运转。关键词：环锭，变频器，传感器，PLC，组态软件第一章 细纱机技术发展过程和未来走向机械化的纺纱走过了200多年，发展较快的是解放后六十年。随着各种新型纺纱材料的开发，在70年代后期对细纱机适纺各种纤维提出了要求，同时，进行大量的牵伸改造。80年代对产品质量提高提出了要求，90年代各棉纺厂均按乌斯特公报的水平来提出自己的改进，2000年以后各棉纺厂以经济效益为中心展开高效工艺研究，并就设备和器材对高效工艺的适应性开始了飞跃性的思考。 1.1 国外细纱机技术发展过程国外的细纱机技术发展主要看发达国家，世界上的发达国家在二战前的纺纱技术远比我国先进，但我国的细纱机均
5、采用进口设备，所以，纺纱厂技术差别不大，当时国内的纺机厂还谈不上制造技术，只局限于修修补补。加之还没有专业的纺织教育，所以对纺纱机理缺乏认识和研究。在二次大战结束后，发达国家进入了生产恢复期。到50年代，他们开始了第二次新一轮的纺机工艺革命。在采用胶辊胶圈、弹簧摇架、钢齿啮合传动、电机小型化、自动吸棉等，以及对传动系统轴承化方面的改进，带来了细纱机新的设计思路，因此，细纱机的生产效率成倍提高。锭速从50008000转/分，提高到了1000013000转/分，牵伸倍数从515倍，提高到了1025倍。在60年代采用了长短皮圈牵伸，弹性上肖，新型摇架，高品质罗拉，高品质锭子，全机轴承化设计，使细纱机
6、的锭速从13000转/分，提高到了15000转/分。牵伸倍数提高到1540倍，彻底摆脱了使用两道粗纱纺纱的工艺方法。70年代开始了大牵伸与超大牵伸的研究，由于制造技术的提高，对高速化开始推进，70年代末，开始自动化的研究，细纱机开始出现1008锭的长车，出现了原始的落纱装置。锭速从15000转/分提高到了17000转/分。牵伸倍数提高到了1550倍。到80年代发达国家的细纱机长车开始进入了成熟期，这主要是集体落纱装置的成熟，不再生产短车，80年代后期，在欧洲均生产长车集体落纱细纱机，只有日本生产的长车有二种型号，可以配集体落纱装置，也可以不带集体落纱装置。锭速从17000转/分提高到18000
7、转/分，牵伸倍数保持在5055倍。到了90年代发达国家的细纱机长车，在向着更长机型发展；细络联技术的进一步发展，提高了纺纱自动化程度；由于电子与信息技术的发展，细纱机向着电子传动、数字化控制和节能与省工方向发展。在品种多样性的推动下，出现了竹节纱、赛络纺、紧密纺等新型纺纱技术。锭速从18000转/分提高到19000转/分。机械式牵伸倍数提高到60倍，电子式牵伸倍数发展到80倍。2000年以后，电子牵伸、电子升降被普遍应用。单机细络联、粗细联进入成熟期，集体落纱开始注重留头率，细纱机开始向着无故障方向研发。锭速从19000转/分向20000转/分以上发展，牵伸倍数扩大到将近120倍。 1.2 国
8、内细纱机技术发展过程回顾我国近六十年来的纺织历程，曾经出现过5次大的技术改进，即改型号。每次改进，都在不同程度上，推进了纱线质量的大幅度提高。但是，每次改进，仅局限在牵伸及牵伸传动部分，而对细纱机的横断面、结构、纵向部局、自动化、高速化、节能降耗等方面，改进较少。解放后的60年中，在纺织部的领导下，只在70年代末、80年代初，组织了一次全国性的专家汇战，确定了以FA502、FA503为基础的纺机研究。直到80年代以后，我国的经济得到了快速的发展。现在我国已经居位于世界纺织第一大国，但由于我国在机械化纺机研究上起步太晚，一味地依赖引进，忽视了对纺机制造的基础研究，使得我国纺机发展严重落后于西方大
9、国。2009年国务院出台了纺织工业调整和振兴规划，调整结构、淘汰落后、升级产业，短短的时间内，在棉纺行业已经形成一致共识。但是，目前，我国各纺机企业均以仿制为主，缺少自己的基础研究，以仿制产品来调整和振兴我国的纺织工业，将使得我国的纺织工业永远落后于他人。如果我们忽视或者偏离了对纺机的基础研究，我国纺织工业的振兴将是一句空话，更谈不上跃居成纺织强国。所以，我国未来的细纱机应该在吸收世界各国顶尖技术的基础上，联合大专院校，加强自主独立的基础理论研究，使得我们的纺机设备，特别是细纱机能在较短的时间内，赶上或超越世界顶级设备。. 细纱机技术发展从短机发展到长机，世界上用了150年到200年的时间，长
10、车散件型到分段组装型，世界上用了约40年，长车的分段桥接组装型，世界上用了约10年，从散件型到分段组装型再到分段桥接组装型，这是细纱机的结构发展趋向。 细纱机技术发展从短机发展到长机，世界上用了150年到200年的时间，长车散件型到分段组装型，世界上用了约40年，长车的分段桥接组装型，世界上用了约10年，从散件型到分段组装型再到分段桥接组装型，这是细纱机的结构发展趋向。 1.3 未来细纱机的构想细纱工序是环锭纺用工、用电最多的工序，同时细纱机技术的提升直接影响到生产成本，并且是对质量起到决定性作用的工序。所以，未来细纱机肯定地只能走向节约用工、节约用电，更加高产，提高品质之路。在此基础上实现自
11、动化、智能化和连续化生产。节约用电和各种节能技术的发明与运用有关，未来细纱机肯定要大幅度降低电耗。配置全自动集体落纱细络联装置后，细纱工序的主要用工在接头、补头、清洁、换粗纱四个方面。以精梳中支数为例，从工作量上讲，接头、补头占40%，上下清洁占40%，换粗纱占20%。随着支数变粗，换粗纱工作量增加,接头、补头的工作量相对减少。随着支数变细换粗纱工作量减少，接头、补头的工作量相对增加；随着原料清洁度的提高，清洁工作量减少，其他工作量相对增加；随着原料清洁度的降低，清洁工作量增加，只能相对减少其他工作量。所以，细纱机在逐步走向全自动的过程中，要做几件事：第一，需要完善全自动集体落纱与细络联装置。
12、第二，解决好细纱机的纺纱自动清洁系统。第三，解决好全自动接头、补头装置。第四，研制自动换粗纱装置。第五，才是粗细联装置。而今天，我们因为有了集体落纱和细络联装置，就搞粗细联。表面看好像从粗纱细纱络筒，已经是全自动了，实质上只是一种表象，真正的全自动工序，应该是无人工序。所以，我们应清醒地看到，离真正的全自动的要求还很远，我们只能逐步实现这些目标。从工作方法上看，应该先易后难。从行业的战略角度，应该先解决用工最多的难题。所以，未来市场所需求的细纱机，肯定是全自动的无人操作的装备。现在细纱机技术还在智能化的外围徘徊，在细纱机逐步走向自动化的过程中，应该逐步走上智能化之路，从低智能走向高智能的发展过
13、程。按照智能化设备的要求，第一，需配备各种自动检测装置。第二，将各种自动检测装置配置成神经元终端。第三，配置对各项参数设定要求具有分析能力的中枢大脑。第四，配置具有自动修正能力的各种智能化管理装置。如：对条干的自动检测分析、修正的系统。对支数的自动检测分析、修正的系统。对捻度的自动检测分析、修正的系统。对电耗的自动检测分析、调整的系统。对纺纱最大效益的自动设定、检测、分析、修正系统。对设备各部件的自动诊断、自动报警、自动切换系统等等。高速是提高产能的关键，是实现高投资、高回报的关键，是刺激投资者投资的原动力，也是纺织行业发展的根本。所以，细纱机的锭速必须有量级的变化，才是未来细纱机的发展方向。
14、这四个方面是在现有设备基础上，提出的关于未来细纱机研制和发展的构想。1.4 未来细纱机所带动的产业演变社会的发展是在科学技术发展的基础上，带动了经济和物质文明的发展。社会发展的每一阶段必定存在收入分配的矛盾。资方与工方永远向着提高收入的方向走，要使行业跟上社会发展的节奏而不被淘汰，资方必须在满足工方要求的前提下，能取得更大的收获，就要提高装备的生产能力，因此，必定存在设备与用工之间的矛盾，所以，未来全自动智能化、高产低耗的细纱机肯定带动着纺织产业的演变，未来细纱机产生的无人操作、无人初级管理的车间，使资方与工方在高物质文明的条件下达到平衡，使纺织产业得到进一步的发展。 未来细纱机的发展是纺织发
15、展史上的重大转折节点。社会的发展是脱离不了纺织品，或者讲脱离不了纺织业的发展。未来细纱机的发展将导致纺织业的根本性变化，这只是一个时间问题。如果发生在20世纪初，那么，未来型细纱机必定在英国；如果发生在20世纪的6080年代，那么，未来型细纱机必定在现在的发达国家；如果发生在21世纪的1020年代，那么，未来型细纱机必定在新兴经济体国家。根据社会发展的规律，任何技术的发明与发展, 必定在需求量和生产量最多的地方。今天的中国是世界上的纺织最大国，在以后的1020年时间里，细纱机的发展肯定在中国。如果在20年以后，那一定出现在目前贫困的地区与国家。所以，我们要抓紧眼前的研发，使纺织业的这一重大转折时间节点留在中国。第二章 FA506-21(B)型细纱机概述2.1细纱机性能特点用途介绍用途： 适用于纯棉、棉型化纤及混纺的细纱工序，以单程粗纱喂入，可纺制织造、针织等所用细纱，加装竹节纱装
