剑杆织机电控系统的设计

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1、第六讲实例：剑杆织机电控系统的设计概述近年来，织机的发展取得了惊人的成就，其显著标志就是引纬方式的无梭化，以无梭织机取代有梭织机已是大势所趋。无梭织机近期发展较快，尤其是微电子技术的广泛应用，使织机的运转性能有了新的变化，自动化程度迅速提高，可选择的功能机构日渐扩大。在无梭织机中，从目前的发展来看，剑杆织机的品种适应性仍优于其它无梭织机。据国际纺织通报报道，目前剑杆织机已占世界织机总数的9％，占无梭织机总数的45％以上，明显处于优势。几十年来，国内剑杆织机得到了迅速发展，剑杆织机的使用非常广泛，是机织行业使用最多的主力机种。从总体上说，剑杆织机的品

2、种适用性越来越广，变换品种更加灵活简便。对于一些特殊织物，剑杆织机完全有能力完成。对于细号织物及其它精细织物（包括高密、稀疏织物）也可用剑杆织机来织造[2]。当前随着科学时代的发展，高新科技正在迅速地向纺织工业渗透，成为改造传统纺织工业的巨大力量。机电一体化和计算机技术的广泛应用，为纺织设备实现优质、高效、自动化、连续化创造了极为有利的条件。PLC是专为工业环境设计的控制装置，将传统的继电－接触器控制技术，计算机技术和通讯技术融为一体，被广泛运用于自动化控制中。这里主要介绍了一种以光洋SN系列PLC为控制核心的剑杆织机电气控制箱的设计过程。它围绕P

3、LC为核心控制器，建立整个控制系统的硬件和软件部分，来实现织机的启动、停车、点动、一纬、正反找纬、断经、断纬，油压低等故障自动停车、监控和报警等功能[4]。主要有三部分：1、织机的工作原理分析，2、整体控制方案设计，3、整个控制箱的电气设计。本文着重介绍第三部分，包括电气控制的硬件和软件部分设计、人机交互软件设计和整个电气控制箱的设计。第1节设计任务1.1任务设计一个织机电气控制系统，主要有电控箱中的主控制器、电源、测量和控制接口，包括PLC配置设计、人机交流界面设计和电气设计。设计的主要内容：(1)实现启动、点动、一纬、停车、棕平停车、急停、正反

4、找纬等功能；(2)具有发生上下经停、纬停、储纬停故障的自动定位停车功能，及发生其它故障的保护停车功能；(3)自动控制部分包括PLC设计、电子卷取、电子送经等设计；(4)具有电子多臂、电子选色、选纬功能；(5)实现运行状况实时监控和故障报警功能；(6)通过人机交互界面设置系统参数，观察运行状况；(7)整个控制箱的电气设计。1.2基本要求要求完成整个系统的软件和硬设计，具体内容包括：(1)引纬方式：剑杆引纬；(2)最大幅宽：2.8米；(3)送经：采用伺服电机，积极式电子送经；(4)卷取：采用伺服电机，实现电子卷取；(5)车速：250转/分钟；(6)主电

5、机：380VAC，2.8KW。第2节织机的工作原理分析2.1织机的基本组成部分和织造原理一台织机主要由开口装置（凸轮开口、电子多臂开口、曲柄开口）、引纬装置（梭子引纬、喷水引纬、剑杆引纬、喷气引纬片梭等）、打纬装置、送经装置和卷取装置等五个核心组成部分。这五个核心部分就组成了一台织机的五大运动：开口（也称为提综）、引纬、打纬、送经和卷取。经纬纱线在织机上整个交织形成织物的过程，是通过以五大运动过程实现的。织机的其他辅助装置有：启制动装置、断经纱断纬纱自停装置、选纬器、储纬器和布边装置等。由于开口、引纬、打纬、送经和卷取等五大运动都是以织机主轴转动一

6、周的时间为运动周期，因此，可以用旋转角度来表示运动的开始、结束时间及各运动的相互协调关系。图6-1所示的是一个剑杆织机的主轴一周内各角度的主要动作。图6-1织机的动作角度图在10°位置时剪断上一次引纬的纬纱，65°时梭口满开，梭口保持静止，80°时引纬开始，到达250°时引纬结束，开始打纬280°时梭口开始闭合，到310°时综平，梭口交织，310°后开始下一轮的开口运动。打纬动作在0°之前完成。不同的织机需要不同的时间配合[6]。如图6-2所示时织机的基本工作原型。图6-2织机的基本工作原型在织造过程中综框的升降规律不同，经纱和纬纱的交织规律就不同

7、，因此可以形成不同的织物组织。纬纱之间的间隔也就是纬密，经纱之间的间隔就是经纱密度由钢筘筘齿密度的排列密度及筘齿的经纱穿入根数决定。2.2开口运动如果要织造某一织物，那么就是必须按照一定的规律交织经纱和纬纱。将经纱分成上、下两层经纱形成一个引纬器（菱形梭口），通过梭口引入纬纱后，再将上、下两层经纱交织，与纬纱形成织物，然后上、下两层经纱再次分开，再次形成梭口。这种梭口的运动方式就称为开口运动。经纱的开口运动就决定了织物的组织，影响着引纬过程，并使经纱受到反复的拉伸和摩擦，因此这个运动影响着织物的品质和质量，使织造过程中的一个重要的运动。2.3引纬运

8、动引纬是将纬纱引入由经纱构成的梭口中，以便与经纱交织成织物的过程。剑杆织机引纬的方式主要采用双剑杆引纬。在剑杆织机上，递送