【正文】 點(diǎn)行業(yè) ,而所有的紡織品幾乎都需經(jīng)過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。 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。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）。 絲光設(shè)備 常用絲光機(jī)有布鋏絲光，彎輥絲光和直輥絲光機(jī)。 缺點(diǎn)：布鋏部分易產(chǎn)生機(jī)械性疵布，設(shè)備占地大。易產(chǎn)生經(jīng)密不勻，緯紗成彎月狀，染色易有陰陽面，應(yīng)用遠(yuǎn)不如布鋏絲光機(jī)廣。但國內(nèi)有的廠采用布鋏與直輥并用，較好的解決了這一問題。如果采用交流調(diào)速系統(tǒng)，不僅 會(huì)提高絲光機(jī)的質(zhì)量，而且可以大大減少系統(tǒng)的能耗，大幅度的節(jié)約電能。 再加上直流電機(jī)的一些缺點(diǎn)，如 機(jī)械式的換向器表面線速度及換向電流、電壓有一個(gè)極限值，這就限制了直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率 ； 機(jī)械式換向器 要 能可靠正常的工作， 就 要增大電機(jī)的電樞和換向器直徑， 這會(huì) 導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大 ；機(jī)械式換向器 還 必須 要長期的進(jìn)行 檢查和維修，電刷也必須定期更換 ；還有 在一些易燃、易爆、多粉塵、多腐蝕性氣體的生產(chǎn) 環(huán)境下 都不能或不宜使用直流電動(dòng)機(jī)。 目前，交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)相比， 交流調(diào)速系統(tǒng)更受歡迎， 其靜、 5 ? ?60 1smfnsp??動(dòng)態(tài)特性 都 可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美 了 。本設(shè)計(jì) 是要求 各電機(jī)調(diào)速功能由變頻器完成。 (3)交流變頻調(diào)速的電源是使用先進(jìn)的 SPWM 技術(shù)，顯著改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因數(shù)，明顯節(jié)能了。 (7)電源功率因素高，所需的容量小，對(duì)電 網(wǎng)的損害比較小。 20世紀(jì) 90 年代， 在 國內(nèi)部分廠家 的生產(chǎn)設(shè)備 在生產(chǎn)上 也正 使 用 由 PLC 控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。 變頻調(diào)速技術(shù)已成為節(jié)能和提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施。 系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的 絲光機(jī)是指對(duì)針織物進(jìn)行處理，而針織物一旦受力不均產(chǎn)生拉力，即使拉力雖小一般也容易變形。即先設(shè)置給定電機(jī) M1 的速度，再根據(jù)生產(chǎn)線上松緊架反饋的速度和 M1的速度來確定 M2 的速度，以此類推，可得出 5個(gè)從電機(jī)的速度，這樣實(shí)現(xiàn)通常所說的“同步”傳動(dòng)方式。系統(tǒng)中主令機(jī)和各從動(dòng)機(jī)均采用交流電動(dòng)機(jī)，其中 M1 為主令機(jī)， M2M6為從動(dòng)機(jī)， M1還要負(fù)責(zé)帶動(dòng)測(cè)速發(fā)電機(jī)，通常先調(diào)節(jié)主令機(jī)速度，再調(diào)節(jié)其它從動(dòng)機(jī)，使它們的速度保持與主令機(jī)一致，其中各電機(jī)調(diào)速均由變頻器來完成。 (2)提高生產(chǎn)效率 變頻器最重要的目的是提高生產(chǎn)效率： ①保證加工時(shí)的最佳轉(zhuǎn)速 ②適應(yīng)在不同負(fù)載時(shí)有最佳轉(zhuǎn)速的工作狀態(tài) 采用變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)多種速度運(yùn)行，往往可以解決快速和準(zhǔn)確停車之間的轉(zhuǎn)換。如果要機(jī)械設(shè)備在工作時(shí)保持最大的生產(chǎn)能力，則要使異步電動(dòng)機(jī)保持在額定狀態(tài)下工作。 (3)提高產(chǎn)品質(zhì)量 生產(chǎn)過程中如果引入變頻器傳動(dòng)，則可以使裝置、機(jī)械性能得到提高，而裝置、機(jī)械性能的提高又可以提高生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量。 9 (5)適應(yīng)和改善環(huán)境 對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性 強(qiáng)，并且對(duì)環(huán)境引起的危害小，是變頻傳動(dòng)的又一個(gè)特點(diǎn)。 在 本設(shè)計(jì) 中， 選用了通用變頻器，目前，市場流行的通用變頻器 有著許多的種類， 在 印染行業(yè)中使用的 通用 變頻器的 類 型 也不少，其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 雖然存在著些許的不同 ，但其總的控制思想?yún)s是大同小異。 ⑤完善的保護(hù)功能 VS616G5 型變頻器具有電機(jī)保護(hù)、變頻器過載、瞬間過電流、電壓下降、過電壓、輸入缺相等保護(hù)功能。 啟動(dòng)時(shí)變頻器容量應(yīng)滿足下式： (2) 33 1 0CN M MP k U I?? (3) CN MI kI? (4) 式中 : MP —— 負(fù)載所要求的電動(dòng)機(jī)的軸輸出功率 ?—— 電動(dòng)機(jī)的效率 (通常約 ) cos? —— 電動(dòng)機(jī)的功卒因數(shù) (通常約 ) MU —— 電動(dòng)機(jī)電壓 (V) MI —— 電動(dòng)機(jī)電流 (A)，工頻電源時(shí)的電流 k —— 電流波形的修正系數(shù)，對(duì) PWM 方式，取 k= CNP —— 變頻器的額定容量 (KVA) CNI —— 變頻器的額定電流 (A) 當(dāng)選擇變頻器的容量時(shí)，需要同時(shí)滿足公式（ 2）（ 3）（ 4）三式的關(guān)系，這三個(gè)公式是統(tǒng)一的。帶有逆變功能的變頻器通過逆變器雖然能夠?qū)⒃偕芰糠答伒诫娋W(wǎng)，但成本太高，在本設(shè)計(jì)中無法實(shí)現(xiàn)。 PG 速度控制卡的安裝 PG速度控制卡是使用了 PG(脈沖發(fā)生器 )對(duì)速度進(jìn)行控制用的 PG速度控制卡有 4 種類型，如表 2 所示。 在 生產(chǎn)單位 中 生產(chǎn)設(shè)備 的拖動(dòng)系統(tǒng) 一般使用三相交流電源，若無特殊要求通常采用 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。由電動(dòng)機(jī)大全表 4 可確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L4。 Y90L4 型三相異步電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、震動(dòng)小、可靠性高、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要特殊功能的模 塊。 其中所選 FX2N32MR001 型號(hào)的具體參數(shù)見表 6。 I/O 口點(diǎn)數(shù) 16點(diǎn)輸入， 16點(diǎn)輸出，總共 32點(diǎn) 電源、輸入輸出 電源規(guī)格 AC100V240V 耗電量 40VA 沖擊電源 最大 40A 5ms 以下 /AC100V，最大 60A 5ms 以下 /AC200V 24V 供電 電源 250mA 以下 輸入規(guī)格 DC24V 7mA/5mA 無電壓觸點(diǎn)或者 NPN 開集電極晶體管輸入 輸出規(guī)格 2A/1點(diǎn)、 8A/4點(diǎn) COM 8A/8點(diǎn) COM AC250V， DC30V 以下 輸入輸出 擴(kuò)展 可連接 FX2N 系列用的擴(kuò)展模塊以及 FX2N 系列用的擴(kuò)展單元。在本系統(tǒng)中使用的是 線速度差檢測(cè)元件自整角機(jī)，所以選擇控制式自整角機(jī)。本設(shè)計(jì)所 選是 28KF4E， 28KB4E 型號(hào)。本設(shè)計(jì)采用型號(hào)為 LA25 系列的按鈕。常用組合開關(guān)為 HZ10系列，額定電流為 2 60和 100A 四種。 ②主觸點(diǎn)額定電壓、額定電路。 接觸器線圈電壓一般從安全角度考慮，可以選低一些。 圖 5 主電路圖 控制電路 本設(shè)計(jì)是由變頻器調(diào)速，可直接由變頻器上的電位器來調(diào)節(jié)，其中主令機(jī)M1 是給定的，其他的電機(jī)要根據(jù) M1 的速度和在生產(chǎn)線上的松緊架上的速度來調(diào)節(jié)從電機(jī) M2 的速度，其他的以此類推即可。 本設(shè)計(jì)選擇 FX2N32MR001 型號(hào)的 PLC，在設(shè)計(jì)中， PLC 負(fù)責(zé)控制開啟 6 個(gè)變頻器及 6個(gè)交流電動(dòng)機(jī)。 21 VS6165G U2M2～3 PGB2PGKM2KM2R S T 1 11 15 1317B1B212E4CN4CNU V W+12V0VA相 脈沖輸入+A相 脈沖輸入B相 脈沖輸入+B相 脈沖輸入123456Δ u+VS6165G U1M1～3 PGB2PGKM1KM1R S T 1 11 15 1317B1B212E4CN4CNU V W+12V0VA相 脈沖輸入+A相 脈沖輸入B相 脈沖輸入+B相 脈沖輸入123456 圖 6 M1 的調(diào)速及速度反饋圖 圖 7 M2 調(diào)速及速度反饋圖 22 表 8 PLC 輸入點(diǎn)分配 分配單元 代號(hào) 輸入 點(diǎn) 變頻器 1運(yùn)行按鈕 SB1 X0 變頻器 2運(yùn)行按鈕 SB2 X1 變頻器 3運(yùn)行按鈕 SB3 X2 變頻器 4運(yùn)行按鈕 SB4 X3 變頻器 5運(yùn)行按鈕 SB5 X4 變頻器 6運(yùn)行按鈕 SB6 X5 關(guān)機(jī) SB7 X6 表 9 PLC 輸出點(diǎn)分配 分配單元 代號(hào) 輸出點(diǎn) 進(jìn)布架拖引輥 KM1 Y0 浸堿區(qū)拖引輥 KM2 Y1 反應(yīng)區(qū)拖引輥 KM3 Y2 穩(wěn)定區(qū)拖引輥 KM4 Y3 水洗區(qū)拖引輥 KM5 Y4 導(dǎo)布架拖引輥 KM6 Y5 變頻器 1運(yùn)行指示燈 HL1 Y6 變頻器 2運(yùn)行指示燈 HL2 Y7 變頻器 3運(yùn)行指示燈 HL3 Y10 變頻器 4運(yùn)行指示燈 HL4 Y11 變頻器 5運(yùn)行指示燈 HL5 Y12 變頻器 6運(yùn)行指示燈 HL6 Y13 23 FX2N32MR001121234SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7X0X1X2X3X4X5X6COMCOM0COM1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13KM1KM2KM3KM4KM5KM6HL1HL2HL3HL4HL5HL6LN 圖 8 PLC 控制電路圖 24 4 軟件設(shè)計(jì) 流程框圖 本設(shè)計(jì)主要是分成六個(gè)部分，所以程序也是六步完成的，根據(jù)設(shè)計(jì)的絲光機(jī)本程序首先是開啟變頻器 U1 來使電機(jī) M1運(yùn)行帶動(dòng)進(jìn)布架的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)，再開啟變頻器 U2 來使電機(jī) M2運(yùn)行帶動(dòng)浸堿區(qū)的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)，再開啟變頻器 U3來使電機(jī) M3 運(yùn)行帶動(dòng)反應(yīng)區(qū)的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)， 再開啟變頻器 U4 來使電機(jī) M4 運(yùn)行帶動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)，再開啟變頻器 U5來使電機(jī) M5運(yùn)行帶動(dòng)水洗區(qū)的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)，最后開啟變頻器 U6 來使電機(jī) M6 運(yùn)行帶動(dòng)導(dǎo)布區(qū)的拖引輥轉(zhuǎn)動(dòng)。 (3)觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能在垂直分支上，且要自左至右、自上而下。 由于設(shè)計(jì)中的 I/O 點(diǎn)較少 ,關(guān)系比較簡單。此系統(tǒng)的功能主要是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上交流電機(jī)速度的可調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源和滿足生產(chǎn)的需要。采用 PLC 后，克服了繼電器系統(tǒng)的不足，使系統(tǒng)更安全更可靠，提高了性價(jià)比，且編寫控制程序可以根據(jù)需要進(jìn)行修改，有利于系統(tǒng)檢測(cè)和升級(jí)，對(duì)提高自動(dòng)化控制水平和節(jié)約成本具有重要意義。于此同時(shí)我也學(xué)會(huì)了去幫助別人和關(guān)愛別人。在此論文完成之際，謹(jǐn)向付出了巨大心血和辛勤勞動(dòng)的 指導(dǎo)老師 —— 羅老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。 感謝同學(xué)的熱情幫