項(xiàng)目3.3 JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試

PLC、觸摸屏和變頻器綜合應(yīng)用項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1.1JWF1124型清棉機(jī)3.1.2PLC硬件設(shè)計(jì)3.1.3PLC軟件設(shè)計(jì)3.1.4PLC程序調(diào)試項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1.1JWF1124型清棉機(jī)1.清棉機(jī)的作用和結(jié)構(gòu)清棉機(jī)的作用是對(duì)經(jīng)初步開(kāi)松、混合后的棉纖維進(jìn)行精細(xì)開(kāi)松和除雜，被加工后的棉纖維在輸棉風(fēng)機(jī)的抽吸作用下送入下一機(jī)臺(tái)。JWF1124型清棉機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。JWF1124清棉機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試JWF1124清棉機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試2.清棉機(jī)的電氣特點(diǎn)（1）JWF1124型清棉機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏和變頻器組成，控制功能強(qiáng)，操作靈活。（2）工藝參數(shù)可以在操作屏幕上方便地進(jìn)行修改和設(shè)定。例如，可以通過(guò)設(shè)定打手電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)確定打手的轉(zhuǎn)速，還可以設(shè)定打手轉(zhuǎn)速防軋值。（3）外部有【總開(kāi)】、【總?！亢汀揪o急停車】按鈕。觸摸屏操作界面上有打手測(cè)試、給棉開(kāi)、給棉停、給棉點(diǎn)動(dòng)等按鈕，例如，當(dāng)設(shè)備因故障噎車時(shí)，按觸摸屏界面中的給棉反轉(zhuǎn)按鈕，給棉羅拉低速反轉(zhuǎn)，可將噎在給棉羅拉與打手之間的棉花倒出來(lái)。（4）打手電動(dòng)機(jī)受變頻器的控制，可以根據(jù)不同原料的生產(chǎn)工藝設(shè)置打手的轉(zhuǎn)速。當(dāng)打手因纏棉轉(zhuǎn)速下降時(shí)，可自動(dòng)停車保護(hù)打手電動(dòng)機(jī)，避免摩擦引起火災(zāi)。（5）給棉電動(dòng)機(jī)受變頻器的控制，當(dāng)前級(jí)機(jī)臺(tái)要棉量增大時(shí)，給棉電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高；當(dāng)前級(jí)機(jī)臺(tái)要棉量減小時(shí)，給棉電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，使輸棉管道里的棉流保持均勻。項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試3.1.2PLC硬件設(shè)計(jì)1.主電路JWF1124清棉機(jī)主電路項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試2.PLC控制電路PLC基本單元的型號(hào)為CPU226，工作電壓為AC220V，輸出類型為繼電器。1）PLC輸入電路JWF1124清棉機(jī)PLC輸入電路項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試輸入端子定義號(hào)與功能定義號(hào)功能I0.0打手速度檢測(cè)（傳感器B01、直流2線接近開(kāi)關(guān)）I0.2打手主電路跳閘檢測(cè)（斷路器QF2的常閉觸點(diǎn)）I0.3給棉主電路跳閘檢測(cè)（斷路器QF3的常閉觸點(diǎn)）I0.4打手變頻器故障檢測(cè)（變頻器A1故障輸出端）I0.5給棉變頻器故障檢測(cè)（變頻器A2故障輸出端）I0.6門(mén)限保護(hù)（行程開(kāi)關(guān)SQ1的常閉觸點(diǎn)）I0.7棉層超厚（行程開(kāi)關(guān)SQ2、SQ3的常閉觸點(diǎn)）I1.0輸棉管道壓力檢測(cè)（氣壓開(kāi)關(guān)B1）I1.1濾塵管道壓力檢測(cè)（氣壓開(kāi)關(guān)B2）I1.5緊急停車（按鈕SB01的常閉觸點(diǎn)）I1.6總開(kāi)（按鈕SB02的常開(kāi)觸點(diǎn)）I1.7總停（按鈕SB03的常開(kāi)觸點(diǎn)）I2.0聯(lián)鎖前方機(jī)臺(tái)要棉項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試2）．PLC輸出電路JWF1124清棉機(jī)PLC輸出電路

輸出端子定義號(hào)與功能定義號(hào)功能Q0.1打手接觸器（KM2）Q0.2給棉正轉(zhuǎn)接觸器（KM31）Q0.3給棉反轉(zhuǎn)接觸器（KM32）Q0.4給棉點(diǎn)動(dòng)接觸器（KM33）Q0.5聯(lián)鎖接觸器（KM5）項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試3）模擬量擴(kuò)展單元

模擬量擴(kuò)展單元電路

模擬量擴(kuò)展單元定義號(hào)與功能定義號(hào)功能L+、MDC24V電源A+、A?模擬量輸入端，接前方機(jī)臺(tái)的模擬量輸出端。在本機(jī)中未使用M0、V0模擬電壓輸出端，接打手變頻器的模擬量輸入端項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試PLC程序3.1.3PLC軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試PLC程序（續(xù)）項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試PLC程序（續(xù)）項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試PLC程序（續(xù)）項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試設(shè)備安裝完畢后，第一次開(kāi)機(jī)前需在顯示屏上設(shè)定打手轉(zhuǎn)速值。PLC運(yùn)行時(shí)，程序網(wǎng)絡(luò)5中常數(shù)2傳送到顯示界面字寄存器VW2900，觸摸屏顯示界面B2。按B2界面中【打手速度設(shè)定】按鈕，輸入打手電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的頻率值，該值存儲(chǔ)于字寄存器VW2500。程序網(wǎng)絡(luò)38中（32

000/50）×（VW2500）的運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)于VW3000，（VW3000）傳送到模擬量輸出模塊的第一個(gè)通道，模擬電壓量AQW0輸出0～10V電壓，直接驅(qū)動(dòng)打手變頻器，使打手電動(dòng)機(jī)按設(shè)定的頻率變速運(yùn)轉(zhuǎn)。1．打手轉(zhuǎn)速設(shè)定在B2界面，按【打手防軋?jiān)O(shè)定】按鈕，輸入打手電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速防軋值，該值存儲(chǔ)于字寄存器VW2400。2．打手轉(zhuǎn)速防軋?jiān)O(shè)定3.1.4PLC程序調(diào)試項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試在B3界面，按【給棉正轉(zhuǎn)】按鈕，M12.1閉合，程序網(wǎng)絡(luò)29中Q0.2通電，接觸器KM31通電，給棉電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。按【給棉反轉(zhuǎn)】按鈕，M12.2閉合，程序網(wǎng)絡(luò)35中Q0.3通電，接觸器KM32通電，給棉電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。按【給棉點(diǎn)動(dòng)】按鈕，M12.3閉合，程序網(wǎng)絡(luò)29中Q0.2通電，程序網(wǎng)絡(luò)36中Q0.4通電，接觸器KM31、KM32同時(shí)通電，給棉電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)。按B3界面中【返回】按鈕，M15.7閉合，程序網(wǎng)絡(luò)6中常數(shù)2傳送到顯示界面字寄存器VW2900，返回觸摸屏顯示界面B2。3．打手測(cè)試在B2界面，按【試車操作】按鈕，M15.6閉合，顯示界面B3（程序網(wǎng)絡(luò)4）。在B3界面中，按【打手測(cè)試】按鈕，M12.0閉合，Q0.1通電，接觸器KM2通電，打手電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)（程序網(wǎng)絡(luò)24）。4．給棉正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與點(diǎn)動(dòng)項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試5.打手轉(zhuǎn)速的計(jì)數(shù)與顯示程序接近開(kāi)關(guān)與打手旋轉(zhuǎn)信號(hào)盤(pán)的工作原理如圖所示。打手旋轉(zhuǎn)一周，接近開(kāi)關(guān)輸出6個(gè)脈沖信號(hào)，由于計(jì)時(shí)周期為2s，所以打手轉(zhuǎn)速為HSC0×30/6=5HSC0（r/min）。打手轉(zhuǎn)速的計(jì)數(shù)由高速計(jì)數(shù)器HSC0完成，程序自動(dòng)分配I0.0為計(jì)數(shù)脈沖輸入端。在程序網(wǎng)絡(luò)19中，控制數(shù)據(jù)16#EC送入SMB37，HSC0設(shè)定為工作模式0，初始值0送入SMD38，預(yù)置值常數(shù)5

000送入SMD42，啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器。

接近開(kāi)關(guān)與打手旋轉(zhuǎn)信號(hào)盤(pán)的工作原理圖項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試6.打手防軋程序打手的轉(zhuǎn)速防軋?jiān)O(shè)定值存儲(chǔ)于字寄存器VW2400，實(shí)際轉(zhuǎn)速值存儲(chǔ)于字寄存器VW2600，當(dāng)打手啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，定時(shí)器T58延時(shí)時(shí)間（100s）到，程序網(wǎng)絡(luò)26中M13.1通電自鎖，進(jìn)入總開(kāi)狀態(tài)。在程序網(wǎng)絡(luò)27中，M13.1觸點(diǎn)閉合。如果此時(shí)（VW2400）>（VW2600），說(shuō)明打手轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值，位存儲(chǔ)器M11.2通電，故障位置1，全機(jī)停車。項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試7.故障控制字、故障顯示與保護(hù)程序程序網(wǎng)絡(luò)9～網(wǎng)絡(luò)18、網(wǎng)絡(luò)27為故障設(shè)置位。例如，當(dāng)車身門(mén)打開(kāi)時(shí)，SQ1閉合，輸入端I0.6通電，在程序網(wǎng)絡(luò)13中，M10.4通電置1；當(dāng)棉層超厚時(shí)，輸入端I0.7斷開(kāi)，在程序網(wǎng)絡(luò)14中，M10.5通電置1。

MW10為故障控制字，由字節(jié)MB10和MB11構(gòu)成，字節(jié)與位元件關(guān)系如下。

MB10（位元件M10.0、M10.1、M10.2、M10.3、M10.4、M10.5、M10.6、M10.7）。

MB11（位元件M11.0、、M11.1、M11.2、M11.3、M11.4、M11.5、M11.6、M11.7）。在無(wú)故障狀態(tài)時(shí)，（MW10）=0；在故障狀態(tài)時(shí)，（MW10）≠0。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，在觸摸屏B4界面會(huì)顯示故障內(nèi)容和故障狀態(tài)。在程序網(wǎng)絡(luò)23中，在無(wú)故障狀態(tài)時(shí)，打手正常啟動(dòng)；出現(xiàn)故障時(shí)，全機(jī)停車。但出現(xiàn)管道壓力故障和濾塵壓力故障時(shí)，打手仍保持運(yùn)行狀態(tài)，但給棉電動(dòng)機(jī)停車。管道壓力故障：MW10=16

384（即M10.6位置1，其余各位置0）。濾塵壓力故障：MW10=?32

768（即M10.7位置1，其余各位置0）。項(xiàng)目3.3JWF1124型清棉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試8.開(kāi)機(jī)操作1）打手啟動(dòng)按下【總開(kāi)】按鈕SB02，輸入端I1.6通電，在程序網(wǎng)絡(luò)23中，位存儲(chǔ)器M13.0通電自鎖。在程序網(wǎng)絡(luò)24中，輸出端Q0.1通電，接觸器KM2通電，打手變頻器A1獲正轉(zhuǎn)信號(hào)，打手電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。2）給棉啟動(dòng)在程序網(wǎng)絡(luò)25中，定時(shí)器T59延時(shí)20s后動(dòng)作。在程序網(wǎng)絡(luò)28中，位存儲(chǔ)器M13.2通電自鎖。按下觸摸屏界面B2中【給棉開(kāi)】按鈕，M17.0閉合。在程序網(wǎng)絡(luò)