经编机电气控制设计.docVIP

第八讲实例：经编机电气控制设计 概述 传统的纺织工业工艺流程包括纤维、织造、后整理和服装四个部分。织造工艺包括机织、针织、编织和非织造。针织又分为经编和纬编。经编用一组或几组平行排列的纱线，于经向喂入机器的所有工作针上，同时成圈而形成针织物，这种方法称为经编，形成的针织物称为经编织物。 本设计提出了将PLC应用于经编机的电气控制装置的方案，用三菱FX2N系列PLC控制器来控制经编机的运行，具有完备的生产控制功能。通过电气控制完成装置的启动、停车、断经自动停车、监控和报警等功能。设计的重点就是如何保证在编织过程中，对送经张力的调节（在保证正常编织的条件下尽可能减小张力．以保证编织时的张力最小）和横移精度的控制，实现经编机的变频调速以及电子送经装置和梳栉横移装置中伺服电机的控制。 第1节系统整体方案概述 1.1 设计任务及要求 1.1.1 总体任务 设计一种织造提花的经编机上使用的电气控制装置，主要完成PLC选型、电气设计、伺服控制等。着重PLC电气的设计，具体研究内容有： 1）实现启动、停车、急停、发生断经故障时自动停车等功能； 2）电子送经：主要用于控制各种纱线的送经速度及张力的控制； 3）自动控制部分包括PLC设计、电子送经、梳栉横移等设计； 4）实现运行状况实时监控和故障报警功能。 1.1.2 基本要求 要求完成整个系统的软件和硬件设计，具体内容包括： 1）控制部分：采用PLC为控制器，进行横移信号的采集； 2）驱动部分：采用伺服控制，实现电子送经和梳栉横移； 3）监控部分：采用触摸屏，用于显示和设置参数。 第2节.经编机装置的织造原理和基本构造 2.1经编机的织造原理 经编机和织机一样，都是织机织布。经编机的种类很多，但它们通常都是由主要机构和辅助机构所组成。主要机构包括编织机构、梳栉横移机构、送经机构、牵拉卷取机构和传动机构。辅助机构包括扩展产品花色品种的机构和使机器便于调整和看管的机构。 图8-1所示为成圈过程中经纱行进路线图。图中经纱自经轴退绕点K引出，经弹性后梁C、导纱针孔眼中心A而垫到织针，最后织入织物。经纱在针钩上的垫纱点（即经纱与织针的弯针点）为B，O点为经纱织入点。由成圈过程可知，在一个成圈周期中，各成圈机件相对位置瞬时变化，尤其导纱针相对于织针位置的变化，使经纱自退绕点K至织入点O之间的纱路不断变化，造成K、O点之间纱段的总长度变化。 图8-1 成圈过程中的经纱纱路 2.2经编机的基本构造 2.2.1 编织机构 编织机构包括针床、梳栉、沉降片和压板等, 一般由凸轮或偏心连杆传动。它们从主轴经各自的机构传动，互相配合做成圈运动。凸轮常用于速度较低、成圈机件运动规律较复杂的经编机中。偏心连杆由于传动平稳, 加工较简便, 高速运转时磨损和噪音较小, 因而在经编机上得到广泛应用。 2.2.2 送经机构 送经机构, 把经轴上的经纱退解下来, 送入编织区。有消极式和积极式两类。消极式机构中经轴为经纱张力拉动而送出经纱, 不需要专门的经轴传动装置,适合于编织送经量多变的花纹复杂的组织。由于经轴转动惯性大，易造成经纱张力较大的波动。积极式送经机构采用专门的传动装置使经轴回转送出经纱。随着编织的进行，经轴直径逐渐变小，因此主轴与经轴之间的传动装置必须相应增加传动比，以保持经轴送经速度恒定，否则送经量将愈来愈少。积极式送经机构又有张力感应式和线速度感应式之别。张力感应式机构通过张力杆感应经纱张力的大小来控制经轴的转速。线速度感应式机构通过测速装置感应经纱运动速度的大小来控制经轴的转速。这类机构以预定线速度送出经纱, 能在高速运转条件下稳定地工作。 电子送经是通过独立的伺服电机来做动力源，使用张力传感器来检测经纱的张力，当张力很大时，微电脑控制伺服电机增加转速，减少张力；当张力很小时，微电脑控制伺服电机减小转速，增大张力。这样，织造的过程中，经纱的张力比较平衡。 2.2.3 梳栉横移机构 梳栉横移机构, 使梳栉在成圈过程中按照针织物组织的要求横移, 将经纱垫于针上, 以便织成具有一定组织结构的针织物。梳栉横移机构可分为机械式和电子式。机械式通常有花板式和凸轮式两种, 花板式机构通过一定外形和尺寸的花板按针织物组织的要求串连成花板链条, 使梳栉横移, 适用于编织花纹比较复杂的组织, 花型变换比较方便。在凸轮式机构中凸轮是按针织物组织所需梳栉横移规律而设计的, 传动较平稳, 能适应较高的编织速度。电子式可分为新型EL横移机构、SU横移机构、钢丝花梳横移机构、地梳和贾卡梳横移机构。 2.2.4 牵拉卷取机构 牵拉卷取机构的作用是以预定的速度将织物从编织区牵引出来并卷绕成布卷。经编机在运转时，坯布牵拉的速度对坯布的密度和质量都有影响。机上坯布的纵向密度随