立式八辊砂皮磨毛机控制系统的研究与调试

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磨毛机是纺织后处理加工中的主要设备之一,经过磨毛处理后,织物的手感柔软舒适,绒毛细短且均匀,用其做成的产品保暖性好、穿着舒适,其产品近年来受到国内外消费者的喜爱。目前,以高档被套、床单、毛巾为代表的家纺用品,大多采用磨毛技术进行后处理加工以提高产品质量和档次,磨毛后处理设备的市场需求比较旺盛。如今中国在世界经济的发展中有着举足轻重的作用,中国企业想要全面参与国际市场竞争,让自己在整个竞争中能够占有一席之地,国内的染整企业就必须将提升自身装备的技术水平放在首位。  本课题要完成对磨毛机生产线控制系统的研究与调试。在充分了解磨毛机的生产工艺与工作原理后,结合现场生产过程中的实际要求,设计了一套基于三菱FX3G-40MR的PLC和MODBUS现场总线的自动化控制系统。该立式八辊砂皮磨毛机生产线主要由进布装置、分丝(开幅)机构、磨毛辊、刷毛辊、出布装置、风机等设备构成,控制系统的控制层由三菱FX3G-40MR可编程控制器组成,采用台达DOP-B1OS411触摸屏作为系统的人机界面,利用DOPSoft软件对其进行画面组态设计,实现现场参数的工艺设定、实时显示和故障报警等功能。本系统对部分电机的调速采用变频器来实现,利用PLC作为主站,使用MODBUS协议的主从方式进行通信,对内嵌有RS-485接口的型号为HLP-NV系列海利普变频器进行控制,将变频器作为从站,主站通过站号来区分不同的从站,实现对8个从站即8台变频器的控制,实现电机的启动、停止、速度、故障检测和故障复位等控制。张力控制也是本课题研究的一个重点,织物在磨毛过程中张力不稳定会导致织物的拉伸变形或者加工不均匀,针对磨毛机的实际生产情况及其结构特点,采用PID算法来实现张力的无级平滑调节,达到稳定运行的目的。  本论文主要从磨毛机控制系统的硬件和软件设计上进行了详细介绍,硬件部分设计包括选型、组态等,软件设计包括人机界面组态、PLC程序设计等。最后对磨毛机进行总体的安装、调试运行,调试运行主要从电源调试、通讯调试、变频调速、单机调试和联机调试几个方面来进行。经过调试后,本磨毛机的控制系统符合现场的工艺要求,自动化程度较高,能有效提高产品的品质和质量,生产效率也得到提高,故障率低,使用周期长。同时将PID算法的闭环张力控制技术应用到磨毛机上进行了运行调试,运行结果表明提高了张力控制精度和系统抗干扰能力。
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