变频调速和PLC技术在棉纺细纱机电气控制系统的应用

引言FA502型細紗機是一種在我國棉紡行業廣泛使用的機型。

隨著棉紡行業生產水準的提高和對棉紗品質要求的提高，FA502型細紗機已不能滿足市場的需求，因而對FA502型細紗機進行改造勢在必行。

（FA502型細紗機如圖1所示）我們根據細紗紡織工藝，應用PLC技術，對FA502細紗機的電氣控制系統進行了改造，使老設備增添新動力，使之在優質高效和環保的前提下達到FA506型細紗機的生產水準。

圖 1 FA502型細紗機第一章細紗機的介紹及其電氣控制系統的改造方案1.1 細紗機的介紹一、國內細紗機的發展1950年以來，中國生產的紡織機器，在總結生產實踐經驗和借鑒國外先進技術的基礎上，進行幾次革新，國內細紗機的發展經歷了三個發展階段：1.第一代細紗機：1291、1292、1293。

1954年，大批量生產，1291、1301型，E=14～20。

60年代起對1291型改進，重力加壓改為前、中羅拉杠杆加壓，大鐵輥改磁性輥，分離式彈性支承高速錠子、高速鋼領鋼絲圈，E=20～40。

2.第二代細紗機：A512、A513。

65年，A512型，408錠/臺，70mm錠距，三羅拉長短皮圈牽伸、彈簧擺動銷、YJ-00搖架，E=10～50。

70年代大批量生產A512型，還有出口。

1974年，A513型：96～480錠/臺，改進，喂入、牽伸、卷繞、成形、傳動、吸棉、牆板、龍筋，有A、B、C、D、E、F、G、H、M和MA（紡中長纖維）、W、S（超大牽伸）、SA等系列。

3.第三代細紗機：FA502—FA508。

80年代，FA502、FA503採用YJ1系列搖架，可調前羅拉中心距，可紡棉和中長。

二、細紗機的作用細紗是紡織過程中的最後一道工序，它是將粗紗經過進一步的拉長抽細到一定程度，加撚卷繞成一定卷裝，並符合國家品質標準的細紗，以供制線，織造使用，其具體作用是：1.牽伸將粗紗抽長拉細成所需細度的須條。

2.加撚將須條加撚成有一定撚度的細紗。

制造业自动化厂商在线 台达 DVP 系列 PLC 在棉纺细纱机电控系统中的应用张利民（经纬合力机械制造公司一厂）棉纺细纱机具有：定长、定时落沙，自动计长，纺纱参 数设定和显示，纺纱过程自动控制，变频器控制锭子速度的 特点。

可以根据设定的参数自动计算并显示锭子速度，牵伸 倍数，捻度等。

在应用了变频器后使纱绽成型良好纱线质量 高。

自动落纱又降低了劳动强度。

器吸合，进而控制各电机运转，计数信号输入后结合由 T P 04G 设入的参数，经过运算得出纺纱参数再输出到 TP04G,PLC 控制变频器的运行曲线，变频器的运行情况也可反馈回 PLC 形成一个闭环控制。

1 系统特点棉纺细纱机在应用各种传感器使纺纱过程实现自动控 制，定长，定时或机械满纱后可自动落纱，钢领板自动升降。

同时配以自动油泵和吹吸风确保主机可编程序控制器，文本显示器，变频器等 。

3 系统软件细纱机软件部分分别由主回路部分，运算部分，变频器 2 系统硬件(1)数据检测装置包括3个霍尔传感器，分别用于检测 控制部分3部分组成。

(1)主回路部分，根据细纱机工作原理利用外部开关量输入编写不同时序的输出量，使纺纱过程的自动进行。

同时 加入吹吸风和一些信号指示灯。

这是整个程序中较为简单的 部分。

(2)运算部分又可分为参数设定，计数采样，运算，参 数显示几个部分其中参数设定由 TP04G 来完成，由于 TP04G 本身的特 点，在软件中就可实现自动换画面的功能，每一个参数的域 值也可直接设定，每一条信息不需专门设定通知位。

这样大 大的减少了PLC 程序的长度，加快了执行的速度，更简化了 编程人员的工作强度。

设定内容包括锭盘直径，滚盘直径， 罗拉直径等参数外，还可设定变频器运转曲线的参数，使得 整机工作效率可控。

计数采样是由3个霍尔传感器采入信号。

运算是由 P LC 内部的计数器和高速计数器记录采样信 号，利用已有的纺纱参数的运算公式进行算术运算，为减小 运算误差也可应用一些逻辑运算。

PLC在棉纺细纱机电气控制系统的应用PLC在棉纺细纱机电气控制系统的应用PLC在棉纺细纱机电气控制系统的应用20__-12-30来源：中国自动化网浏览：74１引言FA506型细纱机是目前成纱质量好，自动化程度高，操作简单，便于管理环锭细纱机，适用于纯棉或化纤纯纺和混纺细纱工序，尤其采用PLC作控制器，提高了控制精度，解决了生产管理方面存许多缺陷，可纺织造、针织等所用细纱。

FA506细纱机电气控制系统用PLC控制整个纺纱过程，纺纱过程所需自动开车、钢领板自动升降、中途停车后能自动跟踪开车、自动落纱、自动留头等功能。

能设定显示纺丝工艺参数，实现定长落纱和锭子速度曲线控制以及班产累计等功能。

对纺纱过程锭速、牵引倍数、细纱号数、捻度等进行计算并自动显示，并依据机上各部分传感器自动协调控制。

采用数字通信，提高了系统抗干扰性。

２系统构成2.1硬件组成FA506细纱机电气控制系统硬件构成包括以下几个部分：传动部分、检测部分、变频器、可编程控制器、人机界面、数字通讯。

见图1。

⑴传感器、指令开关信号输入部分部分由主轴、前后罗拉传感器、成形桃轮位置传感器、钢领板行程传感器和指令开关组成，主轴、前后罗拉传感器用来测速，由PLC计算出相应锭速、纺纱长度、产量、牵伸倍数、捻度、细纱号数等；成形桃轮位置传感器使停车时能按一定顺序和位置停车，有利于下一次开车，减少开车断头，实现纱线自动留头；钢领板行程传感器用来确定钢领板开车、满纱、落纱时位置；指令开关用来发送开车、中途停车等指令。

⑵数据检测部分：数据检测部分由主轴、前罗拉、后罗拉传感器组成。

功能为自动检测纺纱过程中主轴、前、后罗拉运行数据，为计算班产、锭速、牵伸倍数、细纱号数、捻度等工艺参数以及锭子速度曲线控制提供数据。

⑶传动部分：包括主电机、吸风电机、钢领板升降电机、自动润滑装置、自动清洁装置、变频器、落纱电源、各种开关等。

⑷变频器锭子速度控制：该部分由变频器、锭子传动部分、主电机构成，其作用是变频器依据PLC传输锭子速度控制曲线自动调整锭子运行，提高纱线质量和产量。

PLC在纺织行业中的自动化控制应用随着科技的不断发展和纺织工业的进步，自动化控制在纺织行业中发挥着至关重要的作用。

PLC（可编程逻辑控制器）作为一种高效、可靠的自动化控制设备，广泛应用于纺织生产过程中。

本文将介绍PLC 在纺织行业中的应用，并探讨其在自动化控制方面的优势以及未来的发展趋势。

一、PLC在纺织行业中的应用领域1. 机织设备控制在纺织行业中，机织设备控制是PLC的重要应用领域之一。

通过PLC的编程和控制，可以实现织机的自动化操作，提高生产效率和产品质量。

PLC可以实时监测织机的运行状态，并根据预设的控制逻辑进行自动控制，如调整纱线的强度和速度，控制织机的运转方向等，确保纺织过程的稳定进行。

2. 纺纱生产线控制纺纱生产线是纺织行业的核心生产环节之一，而PLC在纺纱生产线控制中的应用，使整个生产过程更加高效。

利用PLC对纺纱设备进行控制，可以自动监测并调整纱锭的转速、张力和纱线的质量等参数，在保证产品质量的同时，提高生产线的稳定性和生产效率。

3. 织物检测与质量控制在织物生产中，PLC的应用也非常重要。

通过PLC系统连接各个检测仪器，可以实现对织物质量的实时检测和控制。

例如，可以利用PLC系统对织物的密度、纤维断裂强度、织物的重量等进行监测，并根据预设的控制逻辑及时调整织机的参数，以保证产品的质量和一致性。

4. 纺织印染自动化控制纺织印染过程中，PLC的应用可以实现对印染机械设备的自动化控制。

通过PLC系统的编程，可以控制印染机的温度、湿度、染液的浓度等参数，实现对印染过程的精确控制。

这不仅提高了印染效果的一致性，还减少了人为操作的不确定性，提高了生产效率和节约了资源。

二、PLC在纺织行业中的优势1. 高可靠性PLC作为一种专门设计用于工业自动化控制的设备，具有高可靠性。

其硬件和软件经过严格的测试和验证，可以在恶劣的工作环境下稳定运行。

即使发生电力波动或其他故障，PLC也能够自动恢复并保持正常工作。