训练项目名称：开棉机

一、系统分析：开棉机是棉纺生产线的中间设备，一方面接收抓棉机通过送棉管道送来的原棉，对原棉纤维进行开松并除去杂质。另一方面向混棉机输出开松后的原棉。主要作用对原棉进行开松。

主电路有二台电机：打手电动车带动打手刀片对原棉开松，给棉电动机输出开松的原棉。控制电路由PLC、触摸屏和二台电机配套的变频器组成；

二、硬件电路设计：

1、主电路设计：

开棉机主电路如下图所示：

M1是打手电动机，M2是给棉电动机，A1是打手电动机控制变频器；A2是给棉电动机控制变频器，Q1、Q2、Q3、Q4四个空开，对电路提供过载保护；

A1模拟量输入由PLC模拟量扩展模块FX-3A的模拟电压，根据不同品质原棉设置打手不同转速。A2模拟量输入由棉纺生产线总控制柜中的给棉调节器，给棉调节器将输棉管道压力值转化为0-10V电压。当混棉机原棉需求量大时，管道压力下降，给棉调节器输出模拟量大，使A2输出频率高，给棉电动机M2转速提升，供给更多原棉。反之M2转速下降。

T1是380V转化为220V变压器，供PLC与+24V电源供电。

2、控制电路设计：

X0-打手速度检测（传感器B01、直线二线接近开关）；X1-Q2检测输测；X2-Q3检测输入；X3-A1故障输入；X4-A2故障输出；X5-车门门限保护（行程开关SQ1）；X6-棉层过厚保护（行程开关SQ2、SQ3）；X7-总停按钮SB1；X10-总启动按钮SB2；

输出电路：Y0-打手接触器KM1，Y1-给棉正转KM2，Y2-给棉反转KM3；控制柜主要有模拟量扩展模块、PLC与触摸屏组合；

三、PLC程序与触摸屏程序设计

1、PLC程序：采用步进指令编程，S0、S1、S2、S3、S4五步。

S0-设置故障位，显示故障画面，故障控制字为K2M0；

S1-测试打手转速，并将速度值写入D10；S2-设定打手变频器输出频率值；S3-打手启动与点动；S4-给棉启动与点动；

2、变频器参数确定：

FR-E540，使用外部操作模式和出厂设定值；

A1打手变频器参数：上限频率=50Hz，电动机不可反转，电子过电流保护10A为电动机额定电流，选定10V模拟输入电压；

A2给棉变频器参数：上限频率50Hz，电子过流保护2A，等于电动机额定电流，选择10V模拟输入电压；

3、触摸屏显示画面与控制部件：

总共有9个画设计：

画面1-设置打手速度存放D10，打手防轧设定值储存在停电保持数据寄存器D250，D250上限值1400，下限值900；打手速度设定储存在停电保持数据寄存器D240，D240上限值50，下限值40。超过值禁输入。给棉指示灯为M100，给棉开按钮M90，给棉关按钮M91，触摸试车操作按钮进入画面2；

画面2-打手点动M60，给棉正转点动M70，给棉反转点动M80，触摸返回按钮则返回画面1；

画面3-画面9为故障显示画面，当故障出现自动停车并显示相应故障画面，有利于故障排除，故障排除后触摸返回则进入画面1；

画面3-打手转速低于防轧值故障：检查：1、PLC端口X0；2、打手；

画面4-打手回路跳闸故障；

画面5-给棉回路跳闸故障；

画面6-打手变频器故障；

画面7-给棉变频器故障；

画面8-安全门打开故障；

画面9-棉层过厚故障；