馮耀輝 張超 李奎 金文祺 金龍 李清

【摘? 要】為了減少工人們的操作煩瑣度和降低操作過(guò)程的危險(xiǎn)性，同時(shí)使電機(jī)更加的節(jié)能且不會(huì)過(guò)度地?fù)p傷電機(jī)，論文基于節(jié)能設(shè)備的設(shè)計(jì)與制作，分析節(jié)能設(shè)備的操作界面。通過(guò)控制軟件進(jìn)行界面的設(shè)計(jì)，通過(guò)三菱PLC、單相電機(jī)、云屏來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)備的要求，使得在紡紗的過(guò)程中更加高效，從而體現(xiàn)節(jié)能電機(jī)的優(yōu)勢(shì)以及增加電機(jī)的使用壽命。

【Abstract】In order to reduce the operation complexity of workers and reduce the risk of operation process， and at the same time make the motor more energy-saving and do not damage the motor excessively， this paper analyzes the operation interface of energy-saving equipment based on the design and production of energy-saving equipment. The interface is designed by means of control software. Through Mitsubishi PLC， single-phase motor， cloud screen to realize the requirements of energy-saving equipment， so that the spinning process more efficient， so as to reflect the advantages of energy-saving motor and increase the service life of the motor.

【關(guān)鍵詞】三菱PLC;永磁電機(jī);云屏;節(jié)能;高效率

【Keywords】Mitsubishi PLC; permanent magnet motor; cloud screen; energy-saving; high efficiency

【中圖分類(lèi)號(hào)】TS103.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）12-0179-02

1 引言

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源緊缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，各行各業(yè)都應(yīng)投入節(jié)能減排的行列中來(lái)。以紡織行業(yè)的細(xì)紗車(chē)間設(shè)備工作過(guò)程為例，目前絕大部分的細(xì)紗車(chē)間采用的仍然是傳統(tǒng)控制方式的電機(jī)作為車(chē)間的動(dòng)力裝置，這種控制方式不僅造成能源的浪費(fèi)，而且在使用過(guò)程中對(duì)電機(jī)的使用壽命也會(huì)造成影響，因此急需采用一種新的控制方式控制細(xì)紗車(chē)間的電機(jī)，保證電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行?；诖耍O(shè)計(jì)一種通過(guò)PLC技術(shù)自動(dòng)控制電機(jī)的變速運(yùn)動(dòng)的裝置，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化，該裝置不僅達(dá)到節(jié)能減排的效果，而且能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工序的簡(jiǎn)化，從而提高生產(chǎn)效率。

2 功能介紹

2.1 流程圖

如圖1所示為一種基于PLC技術(shù)的細(xì)紗車(chē)間的同步電機(jī)控制流程。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 PLC軟件設(shè)計(jì)

圖2是部分PLC程序圖。在電路的控制部分，采用PLC的步進(jìn)程序完成對(duì)電路的供電的基礎(chǔ)要求，采用繼電器對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)及控制。在實(shí)際控制要求中，要求電機(jī)先低速啟動(dòng)，待工人將斷頭的紗接好后，再高速運(yùn)行，因此需采用變頻控制。采用PLC對(duì)變頻器的工作過(guò)程進(jìn)行控制，在控制過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的變速運(yùn)作控制。部分PLC程序圖如圖2所示。

2.2.2 輸入輸出點(diǎn)分配

“細(xì)紗車(chē)間的同步電機(jī)控制裝置”三菱FX2N系列PLC控制I/O口分配如表1所示。

2.3 系統(tǒng)硬件選取

如圖3所示為細(xì)紗車(chē)間的同步電機(jī)控制裝置實(shí)物圖。

在系統(tǒng)硬件的選取中，使用云屏替換原有復(fù)雜的計(jì)算機(jī)人機(jī)界面系統(tǒng)。在使用上，云屏的操作簡(jiǎn)便，體積小容易安裝放置，線路也只需要電源線和通訊線，大大簡(jiǎn)化了人機(jī)交互系統(tǒng)，并且相比原來(lái)的“觸摸屏”有獨(dú)立的APP可以連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的操作與管理，并且可以并入手機(jī)、電腦等互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，更是大大提高了其便捷性，實(shí)現(xiàn)其科技型。

整個(gè)系統(tǒng)還裝有“監(jiān)控系統(tǒng)”，其安裝簡(jiǎn)單，畫(huà)面清晰，可以對(duì)整個(gè)細(xì)紗紡織系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，操作簡(jiǎn)單只需要使用手機(jī)或者電腦等設(shè)備下載其固定的APP與其配對(duì)，就可對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

如圖4所示為“一種細(xì)紗車(chē)間的同步電機(jī)控制裝置”的個(gè)硬件連接原理圖，從圖中可以看出，采用了恒星變頻器、接觸器、繼電器、24V穩(wěn)壓電源、三菱PLC-FX3U-48MR等電器元件。首先，采用PLC的步進(jìn)程序完成對(duì)電路的供電的基礎(chǔ)要求，同時(shí)對(duì)變頻器的工作過(guò)程進(jìn)行控制，然后在此過(guò)程控制變頻器的頻率轉(zhuǎn)換來(lái)相繼控制電機(jī)的變速運(yùn)作，最后用繼電器對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)及控制并在電路中用變頻器的變速功能來(lái)完成對(duì)永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速變換。

3 總結(jié)

3.1 核心價(jià)值及功能

“一種細(xì)紗車(chē)間的同步電機(jī)控制裝置”性能穩(wěn)定，易于操縱，能在調(diào)節(jié)變速方面實(shí)現(xiàn)智能化，加快紡織企業(yè)接換線時(shí)的智能化進(jìn)程，減少人工操作;提高機(jī)器的檢修效率，提高紡織產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和減少了勞動(dòng)力;預(yù)防損傷，可通過(guò)監(jiān)控機(jī)器人經(jīng)常性地對(duì)裝置進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決;解決因環(huán)境影響而不能正常運(yùn)維的問(wèn)題，能夠長(zhǎng)時(shí)間地工作。產(chǎn)品通過(guò)智能化技術(shù)為大型或其他型紡織及相關(guān)運(yùn)維企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 實(shí)現(xiàn)指標(biāo)及價(jià)值

該設(shè)備是對(duì)紡織工業(yè)電機(jī)運(yùn)作變速的隨意調(diào)節(jié)，盡可能地用自動(dòng)化來(lái)完成整個(gè)紡織工序，并自此期間更加節(jié)約功能消耗以及改善工人的工作環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)在的細(xì)紗制造業(yè)有良好的促進(jìn)作用，能夠作為完善自動(dòng)化的細(xì)紗制造系統(tǒng)，能夠更加完善整個(gè)制造細(xì)紗過(guò)程的部分瑕疵，使細(xì)紗的制造更穩(wěn)定、更迅速、更簡(jiǎn)單。

這個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了智能化，節(jié)省電力，提高了檢修的效率，能進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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