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棉花开松及传送机原型系统设计文献综述

摘要：针对纺织行业对棉花纤维的开松要求，根据开松及传送原型系统的特点和工艺要求，给出一种基于PLC的棉花开松及传送机原型系统。该系统能实现开松及传送带分别调速，由PLC及变频器对电机进行控制，实现系统运行。

关键字：开松机 PLC

Abstract: Aiming at the opening requirements of cotton fiber in the textile industry, according to the characteristics and process requirements of the opening and conveying prototype system, a PLC-based cotton opening and conveying prototype system is presented. The speed of the openner and conveyor canbe adjusted respectively, and the motor is controlled by the PLC and the inverter to realize the system operation.

Key word : the opener PLC

1 选题的目的及意义

棉花作为一种天然材料，其中的棉纤维能织成多种规格纺织物，因而十分广泛用于纺织业。然而，运进纺织厂的棉花几乎都会被预先液压打包成棉包方块,国内的原棉包装密度约为330～400公斤/米³。这种情况下，异质纤维被包裹其中，难以识别。为了提高纺织物质量，纺出品质优良的细纱，避免经济损失，首先需要将原料松解，除去各种杂质，进行均匀混合。开松机应运而生。一般进入加工的都是经过初步处理已去除棉籽的棉花。这种只经过初步加工的棉花比较板结，需要对棉花进行疏松处理。纤维原料的开松质量，对半制品和成纱品质以及节约用料等都有重要的影响。目前的开棉机，通常都是把待加工的棉花直接放到开棉机里面，容易造成进料堵塞，也会造成进料不均匀，也就造成出料不均匀，使得出料棉花疏松程度不一。并且开棉针齿设置单一，也会造成开棉效果不佳。传统的棉花疏松装置不能对棉花的进入效率进行适当的控制，容易造成棉花的堵塞，并且旋转轴式的松棉机构单位时间内处理的棉花数量少，工作效率低下。大部分棉花疏松装置为了完全疏松而采用多级疏松机构，但有些多级梳棉的装置将已经疏松过棉花多次重复处理，导致棉花纤维的损坏，破坏了棉花质量。传统的棉花疏松装置不能对棉花的进入效率进行适当的控制，容易造成棉花的堵塞，并且旋转轴式的松棉机构单位时间内处理的棉花数量少，工作效率低下。因此用PLC控制电机的转速，从而实现给棉速度、开松速度。大部分棉花疏松装置为了完全疏松而采用多级疏松机构，但有些多级梳棉的装置将已经疏松过棉花多次重复处理，导致棉花纤维的损坏，破坏了棉花质量。现有的开棉机大多数都是用来对板结的旧棉花或者用来对棉花进行再利用的，在处理的过程中，对于棉花纤维破坏程度很大。为了在加工的时候保持棉花中原有的较长的纤维，因此传统的开棉机需要做出多处改进。棉花开松及传送机主要工作是将压紧的、互相纠缠的原料棉花开松，并将棉花均匀平铺在传送带上，以便于后续的异质纤维识别与剔除。

本设计选用PLC作为控制器，来实现各电机的运行。PLC控制器应用于直流电机控制系统中时，其能够优化直流电机控制系统的系统结构，提高系统性能，在信号的采集、传输与存储上具有更好的优势，能够提高系统的整体控制效果。尽管PLC控制系统在应用过程中受到一定干扰因素的影响，但其在大规模集成电路技术的应用下也形成了较为先进的抗干扰技术，基于PLC的直流电机控制系统中的故障发生率也大大降低,为直流电机控制系统形成了较好的运行保障。[11]

PLC来控制步进电机时，可通过硬件连线和软件编程进行对步进电机的控制。通过模块化设计，以主程序调用相应的子程序和终端程序的方式来改变输入脉冲的频率和个数，可实现步进电机的速度、方向、定位等功能。通用S7-200PLC 的高速脉冲输出功能, 向步进电机发出进给脉冲, 用软件实现脉冲频率变化的功能, 实现了步进电机的一个精确的加速-恒速-减速-低恒速-停止的过程。并将此功能成功地应用在开松中, 实现对步进电机的精确控制, 使开松机调速控制性能大为改善。[12]