【正文】 2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 絲光機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 、 部： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 教授 職稱 講師 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 完成時(shí)間： 摘 要 近年來(lái)，我國(guó)紡織工業(yè)有了很大的發(fā)展，己成為世界上第一紡織大國(guó)。絲光機(jī)是國(guó)內(nèi)紡織印染行業(yè)大量采用的印染設(shè)備，由可控交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)施驅(qū)動(dòng)與控制，因?yàn)橹绷髡{(diào)速系統(tǒng)存在著許多的弊端：比如需要長(zhǎng)期維護(hù)、可靠性比較低、靈活性比較差、響應(yīng)速度比較慢、故障停車時(shí)間長(zhǎng)而且沒(méi)有故障自檢測(cè)功能，所以嚴(yán)重影響著生產(chǎn)線上正常的運(yùn)行。 在本設(shè)計(jì)提出了基于PLC控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)中主令機(jī)和各從動(dòng)機(jī)都采用交流電動(dòng)機(jī)，采用高功能性v/f控制的通用變頻器,由此構(gòu)建了一種新型絲光織染系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的絲光機(jī)是對(duì)針織物進(jìn)行絲光處理，織布車間織出的布比較硬且手感不好，另有許多斑點(diǎn)，需要經(jīng)過(guò)一系列處理，如堿洗、去斑點(diǎn)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)浸堿的布，堿性大，則需要用酸中和，絲光機(jī)就是完成上述工藝的聯(lián)合機(jī)。本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外印染行業(yè)發(fā)展的狀況，其次介紹電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，對(duì)絲光機(jī)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的方案進(jìn)行了論證，再介紹本設(shè)計(jì)所需硬件的型號(hào)和性能，最后，介紹了系統(tǒng)的生產(chǎn)流程、系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)，硬件配置和軟件實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：絲光機(jī)；可編程控制器；通用變頻器；變頻調(diào)速ABSTRACT In recent years, China39。s textile industry has made great development, has bee the world39。s first textile big country. Mercerizer dyeing equipment is extensive use of the domestic textile industry, implementation driven by a controllable AC speed control system, because there are many DC drive system drawbacks: such as the need to maintain longterm reliability is relatively low, relatively poor flexibility , the response is slow, long time and no trouble parking fault selftest function, so seriously affected the normal operation of the production line. In this design proposes PLC AC variable speed control system based on the system from the master machine and the various motives are AC motors, high functionality using a mon inverter v / f control, thereby constructed a new silk Zhiran system. The machine is designed silk knitted fabric mercerized, weave cloth weaving workshop relatively hard and feel good, while many spots, need to go through a series of processing, such as caustic, go to spots. Because the base cloth soaked through alkaline big, you need to use an acid neutralization, mercerizing machine is pletion of the joint process. This paper describes the status of the development of domestic printing and dyeing industry , then introduces the development and current status of the motor speed control technology, the mercerizer AC variable speed system solutions were demonstrated , and then introduce the model and the performance of the hardware required for the design , and finally , introduced the system of the production process , the electrical structure of the system hardware configuration and software. Key words: mercerizer。 programmable controller。 niversal Converter。 frequency controlII 目 錄1 概述 1 課題背景 1 絲光工藝和絲光設(shè)備 2 絲光工藝簡(jiǎn)介 2 絲光設(shè)備 22 系統(tǒng)總體方案 4 絲光機(jī)調(diào)速系統(tǒng)方案的論證 4 直流調(diào)速系統(tǒng)所存在的問(wèn)題 4 交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀及優(yōu)點(diǎn) 4 基于PLC的絲光機(jī)交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 6 系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 73 硬件設(shè)計(jì) 8 變頻器的選擇 8 變頻器的功能與結(jié)構(gòu) 8 變頻器的型號(hào)選擇 9 變頻器的容量選擇 10 變頻器的制動(dòng)電阻參數(shù)的計(jì)算 12 PG速度控制卡的安裝 12 電動(dòng)機(jī)的選擇 13 PLC的選擇 17 PLC的基本概念和特點(diǎn) 17 PLC的選型 17 自整角機(jī)的選擇 18 其它元器件的選擇 19 電路設(shè)計(jì) 20 20 204 軟件設(shè)計(jì) 24 流程框圖 24 梯形圖設(shè)計(jì) 245 設(shè)計(jì)小結(jié) 27參考文獻(xiàn) 28致謝 29I1 概述 課題背景自改革開(kāi)放后，中國(guó)的印染行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了高速增長(zhǎng)期，印染制造業(yè)也開(kāi)始興起。但是，當(dāng)我國(guó)的印染市場(chǎng)低端產(chǎn)品的需求逐漸趨于飽和以后，又隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織，國(guó)際市場(chǎng)也逐步打開(kāi)，中國(guó)的印染行業(yè)融入了全球貿(mào)易鏈，成為世界的加工車間。但是當(dāng)面臨經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)陷入窘境時(shí)，中國(guó)的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)不再，印染行業(yè)也進(jìn)入了轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。對(duì)印染行業(yè)來(lái)說(shuō)，2013年依然是接受考驗(yàn)的一年，也是印染行業(yè)實(shí)現(xiàn)大跨步的一年。行業(yè)銳意進(jìn)取，堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與創(chuàng)新升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)基本平穩(wěn)的增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益明顯好轉(zhuǎn)，利潤(rùn)、投資、出口等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增速較2012年有較大提升。2014年行業(yè)面臨的國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境有望趨好，三中全會(huì)改革號(hào)角的吹起也將給行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。2013年19月，%。19月份，%，；，%，；，%。19月份，%，；施工項(xiàng)目數(shù)589個(gè)，%；新開(kāi)工項(xiàng)目數(shù)455個(gè)，%；竣工項(xiàng)目數(shù)169個(gè)，%。出口繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。，%，；，%。2013年19月份，印染八大類產(chǎn)品出口數(shù)量、。，出口平均單價(jià)從2012年開(kāi)始到現(xiàn)在一直處于平穩(wěn)增長(zhǎng)狀態(tài)在此背景下，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)紡織業(yè)的健康發(fā)展，使我國(guó)從一個(gè)紡織大國(guó)轉(zhuǎn)變成一個(gè)紡織強(qiáng)國(guó)。我們因此提出了絲光機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 絲光工藝簡(jiǎn)介 紡織工業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,是創(chuàng)收入的重點(diǎn)行業(yè),而所有的紡織品幾乎都需經(jīng)過(guò)染整加工后才能滿足服裝和裝飾對(duì)紡織品性能和質(zhì)量的要求。隨著人們物質(zhì)文化和生活水平的不斷提高以及工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,在國(guó)際中，紡織品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,對(duì)染整產(chǎn)品的需求正在從產(chǎn)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)移,所以要對(duì)染整產(chǎn)品的質(zhì)量提出更高的要求。 絲光是印染工藝中的基礎(chǔ)工序之一,它對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起著重要作用,大部分棉及其混紡織物在進(jìn)行染色和印花加工前都需進(jìn)行絲光處理。絲光是指棉及其混紡織物在經(jīng)緯向都受到一定張力的情況下,用濃燒堿或其它化學(xué)藥品處理,以改變棉纖維的結(jié)構(gòu)和形態(tài),從而達(dá)到改善纖維性能的加工過(guò)程。 絲光工藝是用氫氧化納溶液對(duì)純棉或高含棉量的紗線和織物進(jìn)行處理以增加其表面光澤的工藝。墨塞絲光處理法，即在攝氏15－25度下，將棉制品置入燒堿溶液中浸泡25－40秒。在這種狀況下，棉紗或者棉布完全浸于燒堿溶液中，對(duì)于機(jī)織織物，通常使用燒堿的濃度是20－24％，對(duì)于紗線，使用燒堿的溶液濃度是24－26％。用高濃度的燒堿處理后，將會(huì)破壞纖維的螺旋形狀，增強(qiáng)其染色時(shí)候的附著力。同時(shí)還可以使織物產(chǎn)生光澤，并具有穩(wěn)定的尺寸（防縮水性）。對(duì)于有效的絲光處理過(guò)程，其一是需要將棉纖維完全被高濃度燒堿溶液滲入（潤(rùn)濕），同時(shí)還需要其它的濕潤(rùn)劑去除溶液的表面張力。絲光工藝條件不同所獲得的絲光效果是不一致的,多年來(lái)為了達(dá)到絲光的理想效果,實(shí)現(xiàn)絲光工藝的高效,國(guó)內(nèi)外有關(guān)方面均作了大量試驗(yàn)研究和探討。得出影響絲光效果的因素有很多,主要是燒堿的濃度、溫度、作用時(shí)間、光時(shí)的張力和絲光后去堿等。常用絲光機(jī)有布鋏絲光，彎輥絲光和直輥絲光機(jī)。以布鋏絲光機(jī)效果最好，應(yīng)用最廣。 (1)布鋏絲光機(jī) 由前軋堿槽、繃布輥、后軋堿槽、布鋏擴(kuò)幅裝置、去堿箱、平洗機(jī)等部分組成。 優(yōu)點(diǎn)：張力易控制，織物縮水率、去堿效果比具它絲光機(jī)理想。 缺點(diǎn)：布鋏部分易產(chǎn)生機(jī)械性疵布，設(shè)備占地大。 (2)彎輥絲光機(jī) 與布鋏絲光機(jī)的區(qū)別主要在于擴(kuò)幅與初洗部分，其擴(kuò)幅部分是由一個(gè)淺平階梯鐵槽和10～12對(duì)彎輥組成。擴(kuò)幅作用是依照織物繞經(jīng)彎輥套筒弧形斜面時(shí)所產(chǎn)生的緯向分力將其門幅展寬。優(yōu)點(diǎn)：彎輥絲光機(jī)加工時(shí)，常常兩層織物疊在一起進(jìn)行，產(chǎn)量較高，有機(jī)身短、結(jié)構(gòu)筒單的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)：洗堿效率低，擴(kuò)幅效果差。易產(chǎn)生經(jīng)密不勻，緯紗成彎月?tīng)睿旧子嘘庩?yáng)面，應(yīng)用遠(yuǎn)不如布鋏絲光機(jī)廣。 (3)直輥絲光機(jī) 與前兩種不同的是，沒(méi)有軋車和繃布輥筒，也沒(méi)有擴(kuò)幅裝置。 特點(diǎn)：常以雙層進(jìn)行，產(chǎn)量較高，絲光均勻，不會(huì)產(chǎn)生破邊。缺點(diǎn)：機(jī)身較短，傳動(dòng)簡(jiǎn)單，操作方便，但擴(kuò)幅作用差(緯回縮水率難達(dá)國(guó)標(biāo))。但國(guó)內(nèi)有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問(wèn)題。2 系統(tǒng)總體方案 絲光機(jī)的動(dòng)力主要是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的要求進(jìn)行控制和調(diào)