织机织轴驱动系统的设计
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前言20世纪80年代以来,从原料进入车间到纺成纱,以及织成布的各个工序都在提高自动监控水平的基础上加快了纺纱速度、缩短了纺纱生产周期,并逐步实现了许多自动生产线,纺纱生产有的实现了无人车间、无人工厂、无人工序,织造生产也在自动化进程中加快了步伐。
自动化的实现及自动监控水平的实现,不仅减少了用工,提高机器运转效率,而且显著提高了半制品及成品质量,使棉纺织工业走向高科技阶段,估计再经过若干年时间,不论纺纱及织造工厂都将在自动化进程中向着更加完善、更加高级的水平发展,甚至会实现无人纺纱及织造工厂。
本篇论文围绕喷水织布机控制系统的设计,根据设计要求,介绍了织布机的发展概况,喷水织布机的工作原理,控制系统原理图的设计,软件流程图的绘制与程序的编写,并介绍了如何使用Protel 99SE 绘制原理图、出PCB图。
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纺织机械同步传动控制系统的设计和制作设计任务书1. 指导思想最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求,结合机电传动控制和应用技术的特点,进行初步的工程训练。
2. 基本要求(1)明确设计任务,了解各种设计要求和设计指标指定设计方案(2)拟定工作进度计划(3)确定所需要的I/O点数,合理选择控制装置(4)使用西门子PLC编程软件(Step7Micro )编写控制程序,并使用仿真器软件调试程序(5)规定时间内完成课程设计(6)完成课程设计说明书3. 任务描述课程设计题目:纺织机械同步传动控制系统系统并豹就态图本系统结构与工作原理如上图所示,纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。
要求设计该系统的控制部分。
本控制部分采用西门子S7-226PLC控制5个三相变频电机,实现纺织布料在该系统中自左向右的同步传动。
4. 任务设计主要内容(1)完整的设计任务书;(2)正确地编程元件的地址分配;(3)设计并说明PLC、变频器与各电气元件的接线安装图;(4)设计相应的PLC控制程序并翻译成指令;(5)设计系统控制柜元件布置图与操作台面板。
设计任务书................................... 1..一、引言.................................... 2.二、控制方案的选择......................... 3.三、I/O分配表............................... 4.四、PLC及电气硬件接线图 (5)五、编写控制系统的流程图及编程梯形图 (6)六、调试说明 (11)七、结束语 (12)附录 (14)一、引言可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller ),简称PLC。
可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点:已在工业控制领域得到广泛地应用。
. .摘要随着电力电子技术、微电子技术及控制理论的发展,电气控制系统在工程中得到日益广泛的应用。
剑杆织机作为一种适应性最强的无梭织机,其发展方向为电子选纬、电子送经、电子卷取控制技术的研究和应用。
本论文采用DSP2407作为剑杆织机电气控制系统的主控芯片。
并对主要组成部分进行了较为系统的阐述,包括送经卷取系统,引纬系统及其电机的驱动控制,故障检测做出具体的分析,同时对剑杆织机的经纱力做出检测并及时反映给单片机。
送经卷取电机采用无刷直流电机来完成,并在微处理器的控制下实现送经卷取的同步运行,保持力恒定。
引纬电机采用三相混合式步进电机。
本文首先对纺织机和其电控部分的总体设计做出概述,然后是设计的主体部分,首先是对三相电的整流,滤波做出设计并进行整流二极管和滤波电容的选择。
本文对送经卷取电机和引纬电机都使用双极性PWM控制,选取MOSFET作为桥式逆变的开关器件。
送经电机部分选用驱动芯片IR2113来驱动开关器件。
同时对电路进行检测,本文对整流输出母线电压和送经电机定子短接电流进行检测经A/D转换将信号传给控制芯片。
引纬部分对三相混合式步进电机的驱动和检测做了详细设计。
设计中采用"S"型力传感器对经纱力进行检测,将检测信号传递给控制芯片进行处理,若力超过限定值则发出停车信号。
再次是软件设计部分对织机控制主程序,力调节子程序和送经电机启动子程序做出设计。
在文章的最后应用MATLAB对PWM逆变和无刷直流电机的控制部分进行仿真。
关键词剑杆织机无刷直流电机三相混合式步进电机驱动Abstract. .With the power electronics, microelectronics and control theoryof the development, electrical control system increasingly widely in engineering applications.As a most adaptable rapier in loom, its direction for the electronic weft, electronic let-off, e-coiling control technology research and application.In this thesis, DSP 2407as control chipelectrical control system of rapier chip. And the main component of a more systematic exposition, including the delivery by the take-up system, the weft insertion system and its motor drive control, fault detection and make specific analysis, while the tension on the loom to make detection of the warp and promptly reflected to the microcontroller. Sent by the take-up motor with brushless DC motor to complete, and under the control of the microprocessor to achieve synchronous operation sent by the take-up, maintain constant tension. Weft chioce three-phase hybrid stepping motor motor.Firstly, the textile machine and electric control part of its overall design made to make an overview, and then the main part of the design, the first of the three-phase rectifier, the filter was designed and calculated to make the selection of rectifier diodes and filter capacitor selection . In this paper, sent by the take-up motor and weft are using bipolar PWM motor control, select the MOSFET as a bridge inverter switching devices. Sent by the motor part of the IR2113 driver chip used to drive the switching devices. While testing the circuit, the rectifier output paper sent by the bus voltage and short circuit stator current was detected by the A/D conversion signals to control chip. Weft part of a three-phase hybrid stepping motor drive design and testing in detail. Design by "S" Type Tension road warp tension sensor detection, will detect the signals to control chip DSP processing, if the tension exceeds the limit value of the stop signal is issued. For the software design part on the main loom control, tension adjustment and let-off motor starters subroutine subroutine to make the design.Application of MATLAB to the PWM inverter and. .brushless DC motor control part of the simulation.Keywords rapier brushless DC motor hybrid stepping mo tor driver 目录摘要IAbstractI第1章绪论71.1 纺织机的概述71.1.1 纺织业的发展71.1.2 纺织机的概念及分类81.2 剑杆织机发展趋势91.3 纺织机中自动控制的应用10第2章自动纺织机电控系统设计方案112.1 织机的基本组成部分和织造原理112.2 织机电控系统设计13第3章硬件设计错误!未定义书签。
织机的传动系统一、织机传动机构的要求织机是极为复杂的机器,具备五大机构和一些辅助机构,而且各个机构之间要求有严格的时间及工艺配合。
所以传统织机的开口机构、引纬机构、打纬机构和卷取机构一般采用齿轮或齿型带传动形式;送经机构一般通过三角皮带轮进行传动,送经量则通过经纱张力来进行调节。
新一代高速无梭织机则采用多个电机分别传动各个机构的方式,其运动配合则由中央处理器进行控制,保证各运动之间的时间协调。
二、有梭织机的传动系统1.有梭织机的传动机构在有梭织机上,首先由电动机通过皮带传动驱动主轴回转,再由主轴传动其它机构。
如图11-1所示,电动机通过2~3根A型三角皮带传动织机主轴1,再由主轴通过主轴齿轮2及中心轴齿轮3传动中心轴4。
主轴与中心轴的转速比为2:1。
主轴通过牵手5使筘座脚6摆动,带动钢筘打纬。
同时,由筘座脚传动送经机构和卷取机构,由织机的中心轴驱动开口机构、投梭机构、断经自停机构以及断纬自停机构。
这样就带动了全机的运转。
有梭织机的传动系统如下:三、无梭织机的传动系统无梭织机的传动系统相对于有梭织机来说,由于其机构功能较多而更为复杂。
各种不同的无梭织机也采取相类似的传动方式,但是根据织机的种类、型号、性能、生产厂家的不同而有所区别。
1.喷气织机传动系统传统的喷气织机的传动系统如图11-2所示。
主电动机通过组合型三角皮带传动织机主轴1,由主轴通过主轴齿轮2及中心轴齿轮3传动中心轴4,再由中心轴齿轮3和绞边轴齿轮5传动绞边轴6。
主轴与中心轴的转速比为2:1,与绞边轴的转速比为1:1。
窄幅喷气织机通常通过四连杆装置驱动打纬机构,主轴通过连杆机构的牵手8使摆臂(筘座脚)9往复摆动,带动钢筘打纬。
同时,由绞边轴传动绞边机构7,并通过三角皮带轮14传动送经机构。
另外主轴通过齿型带轮12传动卷取机构。
开口机构则通过织机的中心轴经齿型带轮13驱动。
喷气织机的引纬系统采用与织机分离、但由织机主控制装置同步控制运行的电子储纬器供纬,引纬供气机构一般通过电磁阀进行控制,断经和断纬采用电子自停装置。
目录一.引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计主要过程及内容 (2)二.控制方案的选择 (2)2.1控制方案分析 (2)2.2控制方案选择 (3)2.3 主要电气设备 (3)三.I/0分配表 (3)四.PLC及电气硬件接线图 (4)4.1 附图文字说明 (4)4.2 电器型号 (5)五.控制系统流程图及编程梯形图 (6)5.1 控制系统编程流程图 (6)5.2 编程梯形图 (6)5.3 编程指令 (12)六. 调试说明 (14)6.1 模拟调试 (14)6.2 现场调试 (14)七.结束语 (15)八.参考文献 (16)一.引言1.1 研究背景纺织机械同步传动控制系统纺织工业要求布恒张力向前传动。
本系统结构与工作原理如上图所示,纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。
五个电动机的速度不同,该系统的控制部分采用西门子S7-226PLC控制5个三相变频电机,实现纺织布料在该系统中自左向右的同步传动。
1.2 设计目的变频电机的转速范围0~1500r/min;按下启动按钮,布料按一个初始速度自左向右运行;一直按下升速按钮,布料运行速度持续上升(上升到上限不在上升);一直按降速按钮,布料运行速度持续下降(下降到下限不在下降);按停止按钮,系统停止运行;1.3 设计主要过程及内容使用S7-220编制程序输出五个模拟量电压输入变频器控制五个电动机的转速从而实现布以不同速度的同步传动。
二.控制方案的选择2.1控制方案分析在五个电机开始运行时,都具有一定的初始转述,即按下启动按钮,五个电机以不同的转速运行,并且能实现布的加速减速传动,遇到紧急状况时能使电机急停。
电机无极调速。
2.2控制方案选择PLC采用西门子S7-226并挂三个模拟量输出模块通过编程输出5个0~10V电压输入五个变频器控制五个电动机输出五个不同转速,实现布的同步传动。
同时设置启动,升速,降速,停止,急停按钮采用手动方式工作。