1. 研究目的与意义
现如今的纺织印染过程中,连续浸轧印染加工生产线容易造成织物经向缩水率过大,进而使服装严重变形而无法穿着,对装饰用布加工也有同样的缺陷。对缩水率较大的产品,一般在成品前经过预缩机处理。过程中先将织物经过一个汽蒸箱进行迅速加湿,再经预缩橡胶加上一定热压,使织物产生经向收缩。实践证明,需要预缩的织物获得一定的含水量对预缩效果产生重要影响。采用汽蒸箱,容布量小了,布的加湿效果不明显,容布量大了,反而会使经向拉伸,效果更不好。为节约生产成本、提高对织物的加湿质量,需要根据工厂实际设计一款自动化给液系统和控制系统,其给液量能按工艺要求在一定范围内设定,运转中,依主机的台速变化而自动调整给液量,并确保左、中、右和前后给液量均匀一致。通过控制系统评估,plc控制系统只需对程序进行修改,具有适应性强,可靠性高;微处理器控制,实时性好好;易扩展,控制灵活等优点。通过触摸屏实现对织物运行状态的监测和温度的设定,通过plc,变频器自动调整供液水泵的转速,节省了人力,物力,提高了生产的安全性,生产效率得到了较大的提高,产品的质量得到了较大的改善,提高了产品的市场竞争力,在生产企业中具有广阔的应用前景。
2. 课题关键问题和重难点
本课题为基于plc和变频器的印染设备电气控制系统的设计和应用,目的为了解决织物加工中缩水率造成的影响,以提高生产效率,改善产品质量,提高市场竞争力。控制系统由出触摸屏,可编程控制器,变频器和接近开关等组成。触摸频显示当前工作状态,调整plc内部程序中的数据;可编程控制器用来向变频器等部件发出动作指令;变频器用来控制电机;接近开关用于检测织物的移动速度,plc根据其传递的信号来调整喷液量。
关键问题
(1)要保证plc良好的工作环境。
3. 国内外研究现状(文献综述)
在如今的纺织印染过程中,连续浸轧印染加工生产线容易造成织物经向缩水率过大,进而使衣物形变影响穿着,对装饰用布的加工也存在同样的缺陷。对缩水率较大的产品,一般在成品前经过预缩机处理。处理过程中先将织物经过一个汽蒸机进行迅速加湿,再经过预缩橡胶毯加上一定的热压,使织物产生经向收缩。实践证明,需要预缩的织物获得一定的含水量对预缩效果会产生重要影响。采用汽蒸箱,容布量小了,布的加湿效果不明显,容布量大了,反而会使经向拉伸,效果更不好。为提高对织物的加湿质量,本研究根据工厂实际设计了一款自动化给液系统和控制系统,其给液量能按工艺要求在一定范围内设定,运转中依主机台速变化而自动调整给液量,并确保左,中,右和前后给液量均匀一致。基于plc及变频器的印染电气控制系统能将水或液体均匀的,定量的喷射在织物上,给液量随布速的变化而自动调节,保证前后供液量均匀一致。通过触摸屏实现对织物运行状态的监测和温度的设定,通过plc,变频器自动调整供液水泵的转速,节省了人力,物力,提高了生产的安全性,生产效率得到了较大的提高,产品的质量得到了较大的改善,提高了产品的市场竞争力,在生产企业中具有广阔的应用前景。
在国内外的自动控制领域,由于plc有着运算速度高,指令丰富,功能强大,可靠性高,使用方便,编程灵活,抗干扰能力强等特点,而随着科学技术的不断进步,国内外各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高,采用现代自动控制技术对减轻劳动强度,优化生产工艺,提高产品质量,提高生产率和降低生产成本起着越来越重要的作用。触摸频结合plc在变频系统中的应用是一种自动控制的趋势,可以让操作这者在触摸屏中直接设定目标值,通过plc与实际值进行比较,直接向变频系统发出信号,调节变频器的输出频率,并可实现监控到被控系统实际值的大小,随着电子技术的不断发展,触摸屏,plc,变频器本身的成本也在降低,这必将使它们被更多的应用在未来的各种生产系统中,并成为自动化控制发展中的一个亮点。
本课题所设计的控制系统由出触摸屏,可编程控制器,变频器和接近开关等组成。总体的设计思路是将测速装置安装在定型机,预缩机等印染设备上,将控制装置安装在印染设备旁边。触摸频显示当前工作状态,调整plc内部程序中的数据;可编程控制器用来向变频器等部件发出动作指令;变频器用来控制电机;接近开关用于检测织物的移动速度,plc根据其传递的信号来调整喷液量。考虑到生产对喷雾的湿度要求不是很高,为了节约设备开发成本,本设计中没有湿度检测装置,只有步速检测装置,触摸屏中的湿度设定值只要根据试样后得到的参考数据加以调节即可,本着以够用,实用,好用的原则进行设计,满足工业生产的大部分需求。
4. 研究方案
由于plc与其他工业控制系统比较,存在着质的差别。plc的控制系统相较于其它控制系统有着更强大的功能和优势,因此,本课题所设计的控制系统由触摸屏,可编程控制器,变频器和接近开关等组成。总体的设计思路是将测速装置安装在定型机,预缩机等印染设备上,将控制装置安装在印染设备旁边。考虑到生产对喷雾的湿度要求不是很高,为了节约设备开发成本,本设计中没有湿度检测装置,只有步速检测装置,触摸屏中的湿度设定值只要根据试样后得到的参考数据加以调节即可,本着以够用,实用,好用的原则进行设计,满足工业生产的大部分需求。在电路设计方面,设计采用了日本松下公司FP0系列的FP0-C14CRS型可编程逻辑控制器,台湾威纶公司MT500系列MT506LV型触摸屏,日本东芝VFNC1S-2007P型变频器的自动控制装置。在软件设计方面,变频器的参数设计按出厂默认值设定,如有需要及时调整,并采用FPWIN--GR工具软件来编制plc的操作程序。
5. 工作计划
第1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关文献资料,列出阶段实施计划;
第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;
第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;
