一種基于PLC的竹節紗生產工藝系統的制作方法

本發明涉及涉及紡織生產領域，尤其涉及一種基于plc的竹節紗生產工藝系統。
背景技術：
：竹節紗即紗線忽細忽粗，有一節疊出的稱竹節。目前，竹節紗在各類面料的生產中應用非常廣泛，符合當前的流行趨勢而廣為流行，竹節紗品種多，適用范圍廣；竹節紗可用于輕薄的夏季織物和厚重的冬季織物，可用于衣著織物，也可用于裝飾織物，花型突出，風格別致，立體感強。竹節紗是通過在紡紗過程中，改變紡紗的牽伸倍數來實現紗的粗細變化的。隨著社會的不斷發展，人們對紡織品的要求越來越高，為進一步擴展竹節紗紡紗機的功能，開發竹節紗生產工藝的新系統，有關應用竹節紗紡紗機來紡制花式紗、不同風格的紗的機器應運而生，然并沒有一款機器能夠生產成千上百種款式的竹節紗，而且現有系統不夠智能，需要人工參與很多工作。針對現有技術中的問題，本發明提出一種基于plc的竹節紗生產工藝系統。技術實現要素：針對現有技術中竹節紗發展帶來的問題，本發明的主要目的在于提供一種基于plc的竹節紗生產工藝系統，實現竹節紗紡制的智能化、簡單化。具體地，本發明提供的一種基于plc的竹節紗生產工藝系統，包括用于檢測細紗機前羅拉速度的編碼器，編碼器與plc控制器相連，plc控制器的輸出端通過伺服電機控制中、后羅拉，所述工藝系統還包括連接到plc控制器的計算機，及與計算機連接的數據庫，所述計算機具有用于人機交互的顯示屏，在所述計算機中可根據需要設置紡紗輸出，并在顯示屏中進行顯示，其中，主要設置包括：紡紗類型、紡紗參數、智能工藝、工藝倉庫；所述數據庫用于存儲現有的各種竹節紗工藝參數，并提供給用戶進行選擇，從而完成竹節紗的智能工藝制作；用戶也可根據需要自己新建工藝參數來制作竹節紗，并將新建的工藝參數存儲在工藝倉庫；其中所述工藝參數主要包括節粗、節長和節距，并滿足以下公式：（節長×節粗+節距）/（節長+節距）=原紗/混合紗支。優選地，所述竹節紗生產工藝系統正常運行情況下，顯示屏顯示運行狀態，所述運行狀態包括紡紗模式、前羅拉轉速、運行參數組、編號和品種，所述紡紗模式隨著紡紗方式的不同而不同，分別為正常紗模式、有規律模式和無規律模式、隨機紡模式；所述前羅拉轉速用于顯示編碼器檢測的前羅拉當前運行速度，單位為轉/分；所述運行參數組，顯示當前將要進行紡制的節長節距參數組；所述編號為工藝倉庫的工藝存儲數據庫編號或智能工藝的工藝存儲數據庫編號和相應的品種名稱，所述編號和品種指的是正在運行的工藝參數的編號和品種。優選地，所述紡紗類型的設置包括紡紗模式的選擇、紡紗規律的選擇、長度單位的選擇、以及參數組是否隨機。優選地，所述紡紗參數的設置包括后羅拉傳動比、中羅拉牽伸值和前羅拉直徑的設置；其中，所述后羅拉傳動比為電機到后羅拉的齒數傳動比，所述中羅拉牽伸值為基紗總牽伸，計算公式為：（粗紗的號數÷所要紡的基紗的號數）×運行效率。在本發明優選實施例中，所述智能工藝的設置包括：編號品種、節粗范圍、節長及正負修正、節距及正負修正、節長節距調整、基紗支數和平均支數；其中，所述節粗變化范圍為從多少倍變化到多少倍；設置節長為多少，其正負修正為：（平均節長-最短節長）÷平均節長，該正負修正最大不要超過0.9；節距及正負修正含義同節長；所述節長調整為當輸入的節長與實際紡制的節長不符時的調整值，具體為：實際紡制的節長÷輸入的節長，節距調整方法相同；在智能工藝當中還設置了基紗、平均紗支工藝的存貯，用作工藝存貯，對紡紗不產生影響。優選地，所述工藝倉庫的設置包括工藝編號品種數據編輯、更新正在運行的工藝參數，主要用于存儲已有的或新建的工藝參數。優選地，所述節粗的確定方法可采用稱重法和比較法，其中，所述稱重法為：用剪刀剪出一個定長的竹節，稱出重量，再剪出一個定長的原紗，稱出重量，轉換成相同長度后，相除，即得到節粗參數；所述比較法：通過實際上紡出結果，與樣品進行比較，從而獲得結果。優選地，所述節長的確定方法采用測量法，所述測量法為從一個紗樣或布上測出多個竹節的長度，去掉一些相同的節長，再求平均，即可得到平均節長，再用公式：（平均節長-最短節長）÷平均節長。優選地，所述節距的確定方法采用測量法獲取。優選地，所述工藝系統適用于各種普通或中長纖維的純紡或混紡。本發明實施例的技術方案提供了一種基于plc的竹節紗生產工藝系統，本發明實施例的技術方案具有以下顯著效果：1、本發明提供的基于plc的竹節紗生產工藝系統，通過計算機和數據庫可進行紡紗類型、紡紗參數、智能工藝、工藝倉庫的設置，并提供現有的成千上萬種竹節紗工藝參數給用戶進行選擇，除此之外，用戶也可根據需要新建工藝參數來制作竹節紗，并將新建的工藝參數存儲在數據庫，這大大提高了生產工藝系統的智能化和簡單化，即使不熟悉竹節紗生產工藝的人也懂得如何使用本發明的生產工藝系統。2、本發明竹節紗生產工藝系統正常運行情況下，顯示屏顯示的運行狀態包括紡紗模式、前羅拉轉速、運行參數組，實時檢測和顯示各個模塊功能，以及紡制狀態，以在出現故障或者紡制出現錯誤時，盡快發現，實時性強。附圖說明圖1為本發明基于plc的竹節紗生產工藝系統的結構示意圖；圖2為本發明竹節紗生產工藝系統運行狀態的頁面；圖3為本發明竹節紗生產工藝系統參數設置的頁面；圖4為本發明竹節紗生產工藝系統紡紗類型設置的頁面；圖5為本發明竹節紗生產工藝系統紡紗參數設置的頁面；圖6為本發明竹節紗生產工藝系統智能工藝設置的頁面；圖7為本發明竹節紗生產工藝系統工藝倉庫設置的頁面。具體實施方式為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。如圖1所示，為本發明基于plc的竹節紗生產工藝系統的結構示意圖；具體地，本發明提供的一種基于plc的竹節紗生產工藝系統，包括用于檢測細紗機前羅拉1速度的編碼器2，編碼器2與plc控制器3相連，plc控制器3的輸出端通過伺服電機6控制中羅拉7、后羅拉8，所述工藝系統還包括連接到plc控制器3的計算機4，及與計算機4連接的數據庫5，所述計算機4具有用于人機交互的顯示屏，在所述計算機4中可根據需要設置紡紗輸出，并在顯示屏中進行顯示，其中，主要設置包括：紡紗類型、紡紗參數、智能工藝、工藝倉庫；所述數據庫5用于存儲現有的各種竹節紗工藝參數，并提供給用戶進行選擇，從而完成竹節紗的智能工藝制作；用戶也可根據需要自己新建工藝參數來制作竹節紗，并將新建的工藝參數存儲在工藝倉庫；其中所述工藝參數主要包括節粗、節長和節距，并滿足以下公式：（節長×節粗+節距）/（節長+節距）=原紗/混合紗支。優選地，所述竹節紗生產工藝系統正常運行情況下，顯示屏顯示運行狀態，所述運行狀態包括紡紗模式、前羅拉轉速、運行參數組、編號和品種，所述紡紗模式隨著紡紗方式的不同而不同，分別為正常紗模式、有規律模式和無規律模式、隨機紡模式；所述前羅拉轉速用于顯示編碼器檢測的前羅拉當前運行速度，單位為轉/分；所述運行參數組，顯示當前將要進行紡制的節長節距參數組；所述編號為工藝倉庫的工藝存儲數據庫編號或智能工藝的工藝存儲數據庫編號和相應的品種名稱，所述編號和品種指的是正在運行的工藝參數的編號和品種。本發明提供的竹節紗系統已成為傳統紡竹節紗系統的新一代更新換代產品；本發明的竹節紗系統具有以下特點：1.采用位置控制方式本系統采用伺服電機的高精度定位控制方式。以脈沖的方式來工作，一個脈沖運行一個固定角度，360°后誤差歸0，參數設定中可直接輸入節長節距。其它竹節紗系統一般采用速度控制方式，通過設定伺服電機的速度，再通過前羅拉的轉速換算成時間，用定時變速的方式來控制節長節距。2．前羅拉同步跟蹤本系統的控制方式是將前羅拉和中后羅拉的傳動完全獨立分開。它們之間通過高精度編碼器來實現前羅拉與中后羅拉的完全同步，從開停車到紡紗過程中的所有運行細節都在系統的監控之下，并提供校正與報警。整個紡紗過程也基本無需更換牽伸牙，改紡品種簡單方便。其它竹節紗系統一般采用機械式，使用超越離合器來實現前后羅拉之間傳動聯系，牽伸牙更換不當或設計參數有誤時，可能會造成伺服電機的被動工作，而直接造成價格昂貴的伺服電機的損壞或影響其使用壽命。而且隨著超越離合器的磨損，也會造成開停車的不正常工作。3．完善的質量報警系統該功能是生產優質竹節紗的一個可靠保證，它提供了生產過程中的所有故障或其它不正常紡紗報警，包括：生產質量報警、電氣故障報警、機械故障報警、設定參數不當報警和其它不正常紡紗報警。一經發現異常，系統會自動啟動報警系統，做到及時發現，及時提醒并得到處理。同時在顯示屏上顯示。4．智能工藝紡紗系統智能工藝紡紗系統是根據cad系統演變而來的。設計理念是，在多種布面寬幅的情況下，保持密度風格一致，布面風格優良，同時通過科學的計算，自動產生256組參數進行紡紗。也就是只需輸入一組基本的紡紗參數，便可輕松紡出優質竹節紗。智能工藝紡紗系統為工藝員提供了100個竹節工藝存儲數據庫(編號101-200)供隨意調用或存貯修改。5．工藝倉庫數據管理工藝倉庫的創建為工藝人員對竹節紗的生產管理帶來了極大的方便，它為工藝員提供了100個竹節工藝存儲數據庫(編號0-100)，每個工藝可以有最多為50組的工藝參數組，供隨意調用或存貯修改。在連續不上電的情況下，工藝參數至少可以保存半年以上。在運用工藝倉庫紡竹節紗時，節長跟節距可以自由搭配，輸入50組參數，系統會自動生成50x50共2500組參數不重復，再運用無規律隨機紡，紡出的紗樣種類可以達到2500的階乘，理論上是不可能出現相似風格的紗樣。在優選的實施例中，本發明采用觸摸屏對系統進行控制，同時還提供智能化紡紗，用戶根據需要能生產成千上百種竹節紗的；具體地，如圖2-7所示，為本發明竹節紗生產工藝系統操作頁面；本發明開發的智能化竹節紗系統開機后進入顯示系統首頁面。在系統首頁面右下方點擊“進入系統”，進入下一頁面“運行狀態”頁面，“運行狀態”頁面如圖2所示；在本頁面有四種必要的運行狀態顯示：第一欄：紡紗模式，隨著紡紗方式的不同而不同，分別為正常紗模式、有規律模式和無規律模式、隨機紡模式；第二欄：前羅拉轉速，是一個測速功能，顯示前羅拉的當前運行速度，單位為轉/分；第三欄：運行參數組，顯示當前將要進行紡制的節長節距參數組；第四欄：編號和品種，編號為工藝倉庫的工藝存儲數據庫編號或智能工藝的工藝存儲數據庫編號和相應的品種名稱。這個編號和品種指的是正在運行的工藝參數的編號和品種，開車后就按該工藝紡紗。為了紡紗的安全起見，在不進行參數操作的時候，請務必要返回本頁面，并注銷密碼。另外，只有在本頁面下才顯示屏幕報警的詳細檢查與故障內容。在本頁面左下方點擊“首頁”，將返回系統首頁面。在本頁面右下方點擊“設置”，將進入“參數設置”頁面；“參數設置”頁面如圖3所示；在本頁面點擊“登錄”，在屏幕上顯示一個操作鍵盤，輸入管理員密碼9999后按確定，各功能項目將處于開放狀態，可任意進入隨意修改，具體可修改的方面包括：紡紗類型、紡紗參數、智能工藝、工藝倉庫等，具體如圖4-7所示。退出前請按“注銷”以退出登錄。實施例一：選擇紡紗類型進行修改，具體如圖4所示，包括以下四個方面：①選擇要紡正常紗還是竹節紗；②有無規律竹節紗紡制選擇；③長度單位選擇(毫米/米)；④節長節距參數組是否隨機選擇。實施例二：如果選擇紡紗參數進行修改，具體如圖5所示，本頁面是紡制基紗的工藝參數基本設定，包括以下三個方面：①傳動比（電機到后羅拉的齒數傳動比）電機到后羅拉的齒數傳動比：是紡紗中基紗紗支節長節距準確性的一個重要參數，必須要注意準確計算。如果該參數有誤差，那么牽伸、節長節距的值都可能有誤差，而且隨著長度的增大，誤差就越大。該參數提供了兩位小數，請注意實際節長節距的校正工作。②牽伸值（基紗總牽伸值）基紗總牽伸：也就是沒有竹節（細）的部分的紗支牽伸，與正常工藝牽伸的算法是一樣的，也就是：（粗紗的號數÷所要紡的基紗的號數）×運行效率。如果紡紗的實際結果與要求有誤差，請按工藝進行調整。③前羅拉直徑前羅拉直徑即該機臺的前羅拉直徑。實施例三：如果選擇智能工藝進行修改，具體如圖6所示，包括以下幾個方面：①編號品種；②節粗范圍；③節長、正負修正；④節距、正負修正；⑤節長節距調整；⑥基紗支數、平均支數。智能工藝參數基本設定：節粗變化范圍從多少倍變化到多少倍（注意：小的在前，大的在后）；節長為多少，正負修正的意思是用（平均節長-最短節長）÷平均節長，該數最大不要超過0.9（具體算法見后面的范例）；節距及正負修正含義同節長。節長調整：當您輸入的節長與實際紡制的節長不符時的調整值，例如，您輸入100，實際紡出來的節長為105，那么節長調整為105/100=105%，節距調整方法相同。在智能工藝當中還設置了基紗、平均紗支工藝的存貯，這些參數僅作為工藝存貯，對紡紗并不產生任何影響，所以，即使不輸入也可以。注意：節長與節距，這兩個參數用于決定布面的密度風格。也就是一個平方米的布面上，有多少個竹節（這里指的是經緯密一定時）。而±%這兩個參數用于決定在這一個平方米的布面上，這么多竹節的相對排列位置，也就是竹節分布風格。另外，節粗決定了布面的凹凸立體感風格。范例：節長、節距的參數確定。例如節長為6～9，那么,平均節長=（6+9）÷2=7.5；±%=(7.5-6)÷7.5或(9-7.5)÷7.5=0.2；如果有紗樣分析，測出多個節長（節距），去掉相同的節長（節距），然后相加求平均，再用最大（最小）減去平均值再除以平均值，求得±%，如果采用了智能工藝，系統將自動為您產生符合您設定要求的256組參數。例如上面的參數，將自動產生6～9之間的節長參數。如何啟用智能工藝：在選定工藝編號和品種名稱的同時，確認頁面上的參數正確，按下頁面最下面中間的“更新”按鈕，頁面上將出現一個工藝確認菜單，點擊“確定”系統將按照智能工藝頁面所設定的參數進行運行。需要注意的是，如果要進行參數的修改，在修改完畢后必須要重新點擊“更新”按鈕進行確認，系統才會以新修改的參數運行。實施例四：如果選擇工藝倉庫進行修改，具體如圖7所示，包括以下幾個方面：①工藝編號品種數據編輯；②更新正在運行的工藝參數本頁面主要用于輸入竹節紗的工藝參數，并提供工藝編號名稱和工藝存貯功能。直接輸入工藝編號（按下編號，顯示鍵盤，輸入數字編號，確認），品種名稱會自動更新，如果要修改品種名稱，請按下品種名稱，顯示鍵盤，輸入相應的名稱（中英文均可）確認。具體竹節參數的設定方法：在找到的（或新建的）工藝編號及名稱后，按下“數據編輯”，將進入如下頁面：組號節粗節長節距組號節粗節長節距0110.001011110.0000020.0000120.0000030.0000130.0000040.0000140.0000050.0000150.0000060.0000160.0000070.0000170.0000080.0000180.0000090.0000190.0000100.0000200.0000如上圖在各輸入框依次輸入相應數據，完成數據編輯，形成新建的工藝。節長修正：當您輸入的節長與實際紡制的節長不符時的調整值，例如，您輸入100，實際紡出來的節長為105，那么節長修正為105/100=105%，節距修正方法相同。注意：在數據輸入完成后，請確認參數輸入無誤后，返回工藝倉庫數據管理頁面。啟用編輯好的參數進行紡紗：a.找到已編輯好的工藝編號品種名稱，確認編輯好的竹節工藝參數。b.在工藝倉庫數據管理頁面的下方顯示，正在運行的工藝參數：顯示的編號和品種，就是系統正在運行的竹節工藝，在設備運行時，就是按照編號品種里的數據參數進行紡紗的。因此，可以任意編輯、查看、修改工藝倉庫里的數據，都不會影響正常紡紗。當按下頁面中間的“更新”按鈕后，頁面上將出現一個工藝確認菜單，點擊“確定”系統將按照頁面所顯示的編號品種的參數進行運行。下方正在運行的工藝參數的編號和品種將同步更新，即表示整個工藝參數已啟用。另外，在實際紡紗過程中，如發現節長節距不符合要求，要重新修改，修改方法同上，就是重新編輯好（修改好）參數后，再按一下更新進行確認，這樣修改結果才會生效，否則紡出的紗還是原來的紗。在本發明優選實施例中，竹節紗紡制的重要參數的確認和設計：a．重要公式：（節長×粗度+節距）/（節長+節距）=原紗/混合紗支該公式注意要點：節長兩端有一段節形長度，當節長較長時可以忽略；如果節長較短時，有必要考慮進去。b．重要參數的設計：1．節粗的確定方案①稱重法（扭力天平）：用剪刀剪出一個定長的竹節（不包括節形），稱出重量，再剪出一個定長的原紗，稱出重量，轉換成相同長度后，相除，就可以得到節粗參數。②比較法：通過實際上紡出結果，與樣品進行比較。比較必須注意，盡可能讓顏色、濕度等相同、相近。例：如果紗樣是藏青色，可以用復寫紙在紗樣上上色，以求達到感觀上的一致，有時根據紗樣的實際情況，也有必要進行加濕比較。2．節長的確定方案主要采用測量法，從一個紗樣或布上測出多個竹節的長度，去掉一些相同的節長，再求平均，即可得到平均節長，再用公式求±%=（平均節長-最短節長）÷平均節長注意：如果直接在布面上測量的節長、節距與實際結果相比，應考慮一個伸長率，具體方法可以拉出一根竹節（節距、節長），根據布面上的長度與拉出來后的實際長度作比較，求得伸長率。同時，節長與節距的伸長率可能不相同。3．節距的確定方案：確定節距的方案，基本與確定節長的方案一致。4．原（基）紗的確定方案：①稱重法，②比較法。5．牽伸的確定方案：牽伸值=粗紗號數/細紗號數6．傳動比的確定方案：對于傳動比的確定，一般沒有任何特殊要求，但必須堅持三個原則：①紡原（基）紗時，伺服電機的速度不宜低于100轉；②傳動比一般選取大于15的傳動比，以保證足夠的傳動力矩；③電機的最高速度，也就是最粗部分，不能超過1800轉/分。7．捻度的確定方案：捻度的設計是以原（基）紗為基礎的，一般根據粗紗的纖維長度不同與粗度不同，選取捻度數，380以上。8．鋼絲圈的確定方案：鋼絲圈的選取一般在混合紗支與最粗紗支之間來確定，最終以實際紡紗效果來決定。9．隔距塊的確定方案：隔距塊的選擇也應考慮在混合紗支與最粗紗支之間。本發明適用及紡制范圍：本系統適用于各種普通或中長纖維的純紡或混紡。本系統主要是由一臺控制器實現對一臺細紗機的控制，紗支一般在5s－80s范圍，可以紡制的品種為任意有無規律、短中長，任意粗細、間距的竹節紗。其中最短竹節長度為50px，最長任意；最短間距為50px，最長任意；最大粗度為６倍。適配細紗機機型有：fa502﹑fa503﹑fa504﹑fa506﹑fa507﹑fa512﹑fa513﹑fa515﹑fa528等。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12