CTSC-200系列PLC在棉纺细纱机中的应用

一、概述 目前，国产细纱机在国内企业的使用率已经占到90%左右，产品的产量、可靠性、稳定性等性能指标已经有了较大提升。细纱机配置上向前纺大卷装、缩短工艺流程，纺纱少机台、多锭化，以及自动化、连续化生产方向发展;在技术上向机、电、气、仪一体化，数字化，智能化，信息化方向发展，并应用在线监控、信息采集分析等现代化的先进技术;在机械结构上向零部件、装置和功能等的模块化设计发展，这将是细纱机的发展趋势

一、概述

目前，国产细纱机在国内企业的使用率已经占到90%左右，产品的产量、可靠性、稳定性等性能指标已经有了较大提升。细纱机配置上向前纺大卷装、缩短工艺流程，纺纱少机台、多锭化，以及自动化、连续化生产方向发展;在技术上向机、电、气、仪一体化，数字化，智能化，信息化方向发展，并应用在线监控、信息采集分析等现代化的先进技术;在机械结构上向零部件、装置和功能等的模块化设计发展，这将是细纱机的发展趋势。

二、工艺介绍及控制原理

1.开清棉：

又称清花，包括混棉、开棉和清棉。进一步分离、清除杂质、疵点及短纤，并初步使纤维平行排列，形成棉条(生条)。

2.梳棉：

梳理棉条使其分离成单纤维状态，清除棉卷中残留的杂质、疵点及短纤维，并初步使纤维平行排列，形成棉条(生条)。

3.条并卷：

又称预清梳，先将棉条紧压成均匀的宽带状棉层，然后经成卷机制成不棉卷，过程中伴随着混合和平行牵伸，使棉纤维更趋于平行，结构不断改善。

4.精梳：

以针排或梳针等机件对纤维进行分梳，将纤维梳开、伸直，并除去不合要求的短纤维、杂质以及短纤维结粒，以使纱线条干均匀、光洁、强力明显提高。

5.并条：

并合多根棉条，经过混合及牵伸，使纤维伸直，纺成棉条。此棉条称为熟条。

6.粗纱;

将熟条经过4—12倍牵伸，使其抽长变细，并稍微加捻，纺成较粗的纱，卷绕于筒管上。

7.细纱：

将粗纱经过去10-50倍的牵伸，使其抽长变细，加适当的捻度，使之成为具有相当强力的棉纱，并将其绕在筒管上。

8.络筒;

把管纱绕成容量较大，卷装形式符合退绕要求的筒子纱，同时除去纱线上的杂质和疵点，以提高纱线质量。

9 并线：

把两根或三根棉纱并在一起，绕卷于纱管上。

10.倍捻：

对经过并线的棉纱进行加捻，以使制成的纱线具有一定的强力、弹性、光泽等物理性能，细纱机是棉纺过程的最后一道工序，所以该道工序的好坏直接影响到棉纱的质量和产量，所以选择细纱机的传动装置是非常重要的。

细纱机是普遍使用的新式细纱机，性能优良、操作方便，机电一体化程度高，结合CO-TRUST CPU和文本的设计具备：纺纱参数设定、显示、纺纱过程自动控制、定长落纱、锭子速度曲线控制等功能。可按设定条件对纺纱过程的锭速、管纱长度、捻度等进行计算并自动显示，并根据机上各部分传感器自动协调控制，特别是定长落纱和自动落纱，大大降低操作者劳动强度;锭子曲线控制提高了纱线的质量和保证了纱锭成型，提高了全机的产量。

三、气控制技术方案

细纱机控制系统" title="电气控制系统">电气控制系统需要具备纺纱过程所需的自动开车、纲领板自动下降、中途停车后自动跟踪开车、自动落纱、自动留头等功能外;还能显示管纱长度等的工艺参数，实现定长落纱和锭子速度曲线控制以及班产累计等功能。电气控制系统包括：传动部分、数据检测部分、变频器锭子速度曲线控制、可编程控制器部分、 TD2X单元及数字通讯部分。

1.系统硬件

1).传动部分

包括主电机、吸风电机、纲领板升降电机、自动润滑装置、变频器、落纱电源、各种开关等。

2).数据检测部分

该部分由主轴、前罗拉、后罗拉传感器构成。功能为自动检测纺织过程中主轴、前后罗拉的运行数据，为计算班产、锭速、牵伸倍数、捻度等工艺阐述以及为锭子速度曲线控制提供数据。

3).自动检测部分

该部分由关主电机、下纲领板、刹车传感器构成。其作用为当落纱开始后能自动适位停车，自动留头，为重新开车降低断头创造条件。

4).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传输的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。

5).可编程控制器部分

该部分由CPU226L主机和扩展开关信号模块构成;完成全机开关量输入、数据检测以及计算和过程控制，实现纺纱过程自动化和对机器运行情况进行监控。

6).TD2X参数设定显示单元

该部分由CPU226L主机和CO-TRUST系列TD2X之间以PPI协议通讯，完成纺纱过程工艺参数显示设定，可直接设定锭子的运行速率，实现控制柔性化。

四、控制要点

细纱机电气控制系统软件设计主要分为：

控制部分、参数设定显示部分、计算采样部分、数字通讯部分和锭子运行曲线部分。

1.控制部分

为软件主程序部分，主要依据系统开关量和传感器的输入完成纺纱过程自动控制。

2.参数设定显示部分

主要依据TD2X配置完成参数设定显示菜单，共设计菜单有：完成总产、班产累计显示、换班设定、锭子速度、前罗拉速度、捻度、细纱管线长度统计等参数显示，以及一些参数设置画面，可完成参数的设定、错误设置或出错报警提示等功能，共编辑系统键5个共八组。

3.计算采样部分

主要根据主轴、前罗拉、后罗拉数据检测传感器采样结果以及设计参数完成系统计算，用以完成各类显示参数计算及定长落纱功能。

下面为文本中的一些相关设定及显示画面：

总产值设定

选择班次

五、总结

细纱机控制系统前身采用PLC开关量控制和外协参数仪构成，全机控制精度低，可靠性和抗干扰性能差，系统成本较高，采用了CO-TRUST CTSC-200系列PLC构成控制系统后，全机控制采取了数字通讯方式，即方便编程又方便通讯，控制精度和可靠性、抗干扰性能较优，利用“提高软件设计水平来降低硬件投入”原则，极大降低了系统成本，极大提高了产品的盈利能力，深受用户欢迎，市场前景非常广阔。