专利名称：一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种细纱机纺纱过程的控制方法，适用于细纱机，具体地说，涉及一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法及装置，属于纺织技术领域。
背景技术：
纺织行业，通常用细纱机在纱管I上纺纱，减少细纱机在纺纱时的断头率是业内一直追求的目标。市场上仍然在使用的传统设备，如FA502、FA503及A513等，主要使用交流接触器控制整个细纱机的纺纱过程，这种控制方式难以在电气方面实现对减少细纱机纱线断头率的控制。为实现减少细纱机纺纱的断头率，目前，一般采用变频器来控制实现，但由于纺织行业大量以上所述的老型号细纱机，将这些细纱机进行改造，每台设备的变频器连同PLC的费用需近万元，众多使用老设备的纺织企业要实现这种方法控制是非常困难的，影响了这些企业的产品质量和产量。另一方面，飞花容易堵塞变频器的散热系统是老型号的细纱机用变频器控制的弊端，也是导致变频器长时间应用后容易烧坏甚至造成火灾的主要原因。本行业中用细纱机在纱管I上纺纱的过程通常包括在纱管I底部开始纺纱的过程称为纺小纱，在纱管I中间部位的纺纱过程称为纺中纱，在纱管I上部接近纺满纱管时的纺纱过程称为纺大纱，满管传感器发出信号是指纱管I已纺满，通过适位传感器信号给出，执行满管落纱步骤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法及装置，克服了现有技术中控制装置价格昂贵的弊端及容易起火的隐患，本发明的控制方法及装置特别适用于纺织企业众多老设备的改造，成本大大降低，整个控制装置结构简单明了，故障率低，维修方便，同时还提高了老设备纺纱的质量和产量。为解决以上问题，本发明采用以下技术方案一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述控制方法包括启动步骤、纺小纱步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤；
所述启动步骤开始于步骤S103，风机启动，风机启动的同时钢领板上行至始纺位置，然后从始纺位置继续上行，上行时间为Pe，进入步骤S104 ；
在步骤S104，钢领板上行至适位纺纱位置，然后进入步骤S105 ；
在步骤S105，主电机开始低速运行，钢领板从适位纺纱位置下行至始纺位置，下行时间为Pf，然后进入纺小纱步骤；
所述纺小纱步骤开始于步骤S106，低速运行纺纱，判断运行时间小于或等于Pd，如果运行时间小于Pd，则继续低速运行纺纱并判断；如果运行时间等于Pd，则进入步骤S107 ；在步骤S107，判断适位传感器是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入纺中纱步骤。一种优化方案，所述Pe的范围为0-3. 9秒。
另一种优化方案，所述Pf的范围为0-3. 9秒。再一种优化方案，所述Pd的范围为1-999秒。进一步的优化方案，所述落纱步骤开始于步骤S110，低速运行纺纱，运行时间达到Pg，则进入步骤Slll ；
在步骤S111，判断适位传感器是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 12 ；
在步骤S112，棘轮撑爪的电磁铁线圈导通并延时1-3秒，判断延时时间是否到达，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 13 ；
在步骤SI 13，主电机停止并延时，并判断延时时间小于或等于Pa，如果小于Pa，则继续延时并判断；如果延时时间等于Pa，则进入步骤S114 ；
在步骤S114，钢领板开始下行，并判断下行时间小于或等于Pb，如果小于Pb，则继续等待并判断；如果下行时间等于Pb，则进入步骤S115 ；
在步骤S115，主轴开始制动，并判断制动时间小于或等于Pc，如果小于Pc，则继续制动并判断；如果制动时间等于Pc，则风机停止。进一步的优化方案，所述Pg的范围为1-999秒。进一步的优化方案，所述Pa的范围为O. 1-9. 9秒。进一步的优化方案，所述Pb的范围为O. 1-9. 9秒。进一步的优化方案，所述Pc的范围为1-99秒。基于以上用于减少细纱机纱线断头的控制方法，给出一种用于该控制方法的装置，所述装置包括PLC控制器及设置在细纱机上的满管传感器、桃盘、适位传感器、转子、风机、主电机及棘轮撑爪；
所述适位传感器和转子设置在桃盘周边的细纱机上，满管传感器设置在相当于纱管上纱线总量90-95%的位置，桃盘上固定有信号采样器；
所述桃盘具有桃尖和桃盘最低端，当桃尖与转子接触后，钢领板开始下行，桃盘最低端与转子接触后，钢领板开始上行，当信号采样器与适位传感器配合感应时，适位传感器输出信号;
所述满管传感器、适位传感器、风机、主电机及棘轮撑爪电磁铁线圈与PLC控制器电连接。与现有技术性比，具有以下优点钢领板先上行至适位纺纱位置，再从适位纺纱位置下行至始纺位置，可以及时打开气圈，缩短气圈波长，减少纱线张力，大幅降低纺小纱时纱线的断头率；另外，可以保护钢领板电机，还可以将钢领板电机的运行时间设置为自风机启动始5秒钟，若始纺位置传感器失灵，钢领板电机上行最多5秒钟停止；通过适位传感器输出信号控制运行，实现了高、低速在钢领板下行过程中进行转换，有效地降低了纱线的断头率。下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图1为本分明实施例中纱管的结构示意 附图2为本分明实施例中桃盘的结构示意图； 附图3为本分明实施例中的控制原理 附图4为本分明实施例中控制方法的流程 附图5为本分明实施例中低速中途停车步骤的流程 附图6为本分明实施例中高速中途停车步骤的流程 附图7为本分明实施例中紧急停车步骤的流程 附图8为本分明实施例中中途落纱步骤的流程 图中，1-纱管，2-桃盘，3-桃尖，4-桃盘最低端，5-适位传感器，6-信号采样器，7-转子，8-满管传感器，9-风机,10-主电机,11-棘轮撑爪电磁铁线圈。
具体实施例方式实施例，如图1、图2、图3所示，一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法及装置，该装置包括PLC控制器及设置在细纱机上的满管传感器8、桃盘2、适位传感器5、转子7、风机9、主电机10及棘轮撑爪，适位传感器5和转子7设置在桃盘2周边的细纱机上，满管传感器8设置在相当于纱管I上纱线总量90-95%的位置，桃盘2上固定有信号采样器6，
桃盘2具有桃尖3和桃盘最低端4，当桃尖3与转子7接触后，钢领板开始下行，桃盘最低端4与转子7接触后，钢领板开始上行，桃盘2再转动至桃尖3与转子7接触后，钢领板完成一个周期的纺纱步骤；当信号采样器6与适位传感器5配合感应时，适位传感器5输出信号，转子7位于桃尖3的后方，此时钢领板一定是下行的。满管传感器8、适位传感器5、风机9、主电机10及棘轮撑爪电磁铁线圈11与PLC控制器电连接。风机9指的是吸风电机；适位传感器5指的是成形桃盘位置传感器。PLC控制器包括CPU处理器、显示及设定键盘，本实施例中的电源及输入端子、继电器执行机构仍然采用原细纱机的器件，电源部分与原细纱机配电箱AC24V连接。CPU处理器是本PLC控制器的核心，负责接收来自键盘的操作要求并发出相应的执行指令。本发明中，主电机10停止到钢领板开始下行的时间间隔，用Pa表示，范围设置为
O.1-9. 9 秒。钢领板开始下行到主轴开始制动的时间间隔，用Pb表示，范围设置为O. 1-9. 9秒。主轴开始制动到风机9停止的时间间隔，用Pc表示，范围设置为1-99秒。风机启动后，钢领板上行到始纺位置，继续上行一定高度停下，钢领板停下的位置称为适位纺纱位置，该适位纺纱位置通常在中纱位置，本发明中的适位纺纱位置指的是纱管高度约1/3处；钢领板从始纺位置上行至适位纺纱位置的时间间隔，用Pe表示，范围设置为0-3. 9秒。低速启动后，细纱机低速运转，钢领板从适位纺纱位置下行至始纺位置，其时间间隔用Pf表示，范围设置为0-3. 9秒；当Pe设置为O时，Pf —定设置为O。细纱机开始正常纺纱后低速运行的时间用Pd表示，范围设置为1-999秒。细纱机高速运行后，满管传感器8给出信号转低速运行，低速运行的时间用Pg表示，调节范围1_999 秒。如图4所示，为减少纱线断头控制方法的流程图，控制方法包括启动步骤、纺小纱步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤；
步骤SlOl上电，然后，在步骤S102，根据系统的需求和纱线的规格，设定生产所需的各项参数；Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf 和 Pg ；
启动步骤开始于步骤S103，风机9启动，通常米用手动按钮启动风机，风机9启动的冋时钢领板上行至始纺位置，然后从始纺位置继续上行，上行时间为Pe，进入步骤S104 ;为了保护钢领板电机，还可以将钢领板电机的运行时间设置为自风机启动始5秒钟，若始纺位置传感器失灵，钢领板电机上行最多5秒钟停止。在步骤S104，钢领板上行至适位纺纱位置，然后进入步骤S105 ；
在步骤S105，主电机10开始低速运行，一般采用手动方式启动主电机低速运行，钢领板从适位纺纱位置下行至始纺位置，下行时间为Pf，然后进入步骤S106，即纺小纱步骤；步骤S103、S104、S105的目的是为了及时打开气圈，缩短气圈波长，减少纱线张力，大幅降低纺小纱时纱线的断头率；
在步骤S106，低速运行纺纱，判断运行时间小于或等于Pd，如果运行时间小于Pd，则继续低速运行纺纱并判断；如果运行时间等于Pd，则进入步骤S107 ；
在步骤S107，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S108，即纺中纱步骤；通过适位传感器输出信号控制运行，目的是为了实现高、低速转换在钢领板下行过程中实现，有效地降低了纱线的断头率。在步骤S108，高速运行纺纱，判断纱管I上纱线是否达到纺纱总量的90-95%，如果否，则继续高速运行纺纱，如果是，则满管传感器8输出满管信号并进入步骤S109 ;将原来满管传感器8的位置适当下移，即纱线达到纺纱总量的90-95%时，满管传感器8就发出信号;
在步骤S109，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S110，即纺大纱步骤；通过适位传感器输出信号控制运行，目的是为了实现高、低速转换在钢领板下行过程中实现，有效地降低了纱线的断头率。在步骤SI 10，低速运行纺纱，判断运行时间小于或等于Pg，如果运行时间小于Pg，则继续低速运行纺纱并判断；如果运行时间等于Pg，则进入步骤S111，即落纱步骤；
在步骤S111，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 12 ；
在步骤S112，棘轮撑爪的电磁铁线圈11导通并延时1-3秒，判断延时时间是否到达，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 13 ；
将满管传感器8位置前移至纱管I纺纱完成90-95%时，满管传感器8输出满管信号，再转为低速运行Pg时间达到满纱的位置，执行落纱，降低了纺大纱的断头率。采用该方法后，就可以同时做到小纱、大纱阶段基本无断头，中纱阶段又可以提高纺纱速度的目的，使产量、质量同步提高。在步骤SI 13，主电机10停止并延时，并判断延时时间小于或等于Pa，如果小于Pa，则继续延时并判断；如果延时时间等于Pa,则进入步骤S114 ；
在步骤S114，钢领板开始下行，并判断下行时间小于或等于Pb，如果小于Pb，则继续等待并判断；如果下行时间等于Pb，则进入步骤S115 ；
在步骤S115，主轴开始制动，并判断制动时间小于或等于Pc，如果小于Pc，则继续制动并判断；如果制动时间等于Pc，则风机9停止，一个周期纺纱过程结束。如图5所示，低速中途停车步骤始于低速运行纺纱步骤S201，在步骤S202，判断是否有中途停车信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S203 ；
在步骤S203，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S204 ；
在步骤S204，主电机10停止，并记忆停车前低速运行的状态和时间，进入步骤S205 ；在步骤S205，判断是否有风机9启动信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤 S206 ；
在步骤S206，主电机10低速运转，调出中途停车前低速运行的状态和时间，继续执行纺纱。如图6所示，高速中途停车步骤始于高速运行纺纱步骤S301，在步骤S302，判断是否有中途停车信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S303 ；
在步骤S303，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S304 ；
在步骤S304，主电机10由高速运行转低速运行，进入步骤S305 ；
在步骤S305，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S306 ；
在步骤S306，主电机10停止，并记忆停车前高速运行的状态，进入步骤S307 ；
在步骤S307，风机9启动，则进入步骤S308 ；
在步骤S308，主电机10低速运转，进入步骤S309 ；
在步骤S309，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S310 ；
在步骤S310，主电机10由低速运行转高速运行，继续纺纱。如图7所示，紧急停车步骤始于步骤401，按紧急停车键，细纱机停止运行；在步骤402，重新开车时，按风机启动键进入，风机9启动，主电机10低速运转，进入步骤403 ；
在步骤403，判断停车时是否为低速运行，如果是，则进入步骤S404，如果否，则进入步骤 S405 ；
在步骤S404，调出停车前低速运行的状态和时间，继续执行纺纱；
在步骤S405，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S406 ；
在步骤S406，主电机10由低速运行转高速运行，继续纺纱。如图8所示，中途落纱步骤开始于步骤S501，按中途落纱键，进入步骤502 ； 在步骤502，判断是否低速运行，如果是，进入步骤503，如果否，进入步骤508 ；
在步骤503，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进
入步骤S504 ；
在步骤S504，棘轮撑爪的电磁铁线圈11导通并延时1-3秒，判断延时时间是否到达，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S505 ；
在步骤S505，主电机10停止并延时，并判断延时时间小于或等于Pa，如果小于Pa，则继续延时并判断；如果延时时间等于Pa，则进入步骤S506 ； 在步骤S506，钢领板开始下行，并判断下行时间小于或等于Pb，如果小于Pb，则继续等待并判断；如果下行时间等于Pb，则进入步骤S507 ；
在步骤S507，主轴开始制动，并判断制动时间小于或等于Pc，如果小于Pc，则继续制动并判断；如果制动时间等于Pc，则风机9停止；
在步骤S508，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤509 ；
在步骤509，主电机10由高速运行转低速运行，进入步骤510 ；
在步骤510，判断适位传感器5是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤511 ；
在步骤511，棘轮撑爪的电磁铁线圈11导通并延时1-3秒，判断延时时间是否到达，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤S512 ；
在步骤S512，主电机10停止并延时，并判断延时时间小于或等于Pa，如果小于Pa，则继续延时并判断；如果延时时间等于Pa，则进入步骤S513 ；
在步骤S513，钢领板开始下行，并判断下行时间小于或等于Pb，如果小于Pb，则继续等待并判断；如果下行时间等于Pb，则进入步骤S514 ；
在步骤S514，主轴开始制动，并判断制动时间小于或等于Pc，如果小于Pc，则继续制动并判断；如果制动时间等于Pc，则风机9停止。 本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，以上启动步骤、纺小纱步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤中，也可以仅采用本发明的启动步骤，而纺小纱步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤仍然采用传统的纺纱工艺；也可以仅采用本发明的纺小纱步骤，而启动步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤仍然采用传统的纺纱工艺；同样，也可以单独采用本发明中任意工艺步骤；以上实施例为最优化的技术方案，只要是根据本发明技术方案所作的改进，均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述控制方法包括启动步骤、纺小纱步骤、纺中纱步骤、纺大纱步骤及落纱步骤； 所述启动步骤开始于步骤S103，风机(9)启动，风机(9)启动的同时钢领板上行至始纺位置，然后从始纺位置继续上行，上行时间为Pe，进入步骤S104 ； 在步骤S104，钢领板上行至适位纺纱位置，然后进入步骤S105 ； 在步骤S105，主电机(10)开始低速运行，钢领板从适位纺纱位置下行至始纺位置，下行时间为Pf，然后进入纺小纱步骤； 所述纺小纱步骤开始于步骤S106，低速运行纺纱，判断运行时间小于或等于Pd，如果运行时间小于Pd，则继续低速运行纺纱并判断；如果运行时间等于Pd，则进入步骤S107 ；在步骤S107，判断适位传感器(5)是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入纺中纱步骤。
2.如权利要求1所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pe的范围为0-3. 9秒。
3.如权利要求1所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pf的范围为0-3. 9秒。
4.如权利要求1所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pd的范围为1-999秒。
5.如权利要求1所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述落纱步骤开始于步骤SI 10，低速运行纺纱，运行时间达到Pg，则进入步骤Slll ; 在步骤S111，判断适位传感器(5)是否输出信号，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 12 ； 在步骤S112，棘轮撑爪的电磁铁线圈(11)导通并延时1-3秒，判断延时时间是否到达，如果否，则继续检测判断，如果是，则进入步骤SI 13 ； 在步骤S113，主电机(10)停止并延时，并判断延时时间小于或等于Pa，如果小于Pa，则继续延时并判断；如果延时时间等于Pa，则进入步骤S114 ； 在步骤S114，钢领板开始下行，并判断下行时间小于或等于Pb，如果小于Pb，则继续等待并判断；如果下行时间等于Pb，则进入步骤S115 ； 在步骤S115，主轴开始制动，并判断制动时间小于或等于Pc，如果小于Pc，则继续制动并判断；如果制动时间等于Pc，则风机(9)停止。
6.如权利要求5所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pg的范围为1-999秒。
7.如权利要求5所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pa的范围为O. 1-9. 9秒。
8.如权利要求5所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pb的范围为O. 1-9. 9秒。
9.如权利要求5所述的用于减少细纱机纱线断头的控制方法，其特征在于所述Pc的范围为1-99秒。
10.一种用于如权利要求1-9其中之一所述控制方法的装置，其特征在于所述装置包括PLC控制器及设置在细纱机上的满管传感器(8)、桃盘(2)、适位传感器(5)、转子(7)、风机(9 )、主电机(10 )及棘轮撑爪； 所述适位传感器(5)和转子(7)设置在桃盘(2)周边的细纱机上，满管传感器(8)设置在相当于纱管(I)上纱线总量90-95%的位置，桃盘(2)上固定有信号采样器(6)； 所述桃盘(2 )具有桃尖(3 )和桃盘最低端(4)，当桃尖(3 )与转子(7 )接触后，钢领板开始下行，桃盘最低端(4)与转子(7)接触后，钢领板开始上行，当信号采样器(6)与适位传感器(5)配合感应时,适位传感器(5)输出信号； 所述`满管传感器(8)、适位传感器(5)、风机(9)、主电机(10)及棘轮撑爪电磁铁线圈(11)与PLC控制器电连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于减少细纱机纱线断头的控制方法，启动步骤开始于风机启动，风机启动的同时钢领板上行至始纺位置，然后从始纺位置继续上行，钢领板上行至适位纺纱位置，主电机开始低速运行，钢领板从适位纺纱位置下行至始纺位置，然后低速运行纺纱，当运行时间等于Pd，适位传感器输出信号，进入纺中纱步骤，钢领板先上行至适位纺纱位置，再从适位纺纱位置下行至始纺位置，可以及时打开气圈，缩短气圈波长，减少纱线张力，大幅降低纺小纱时纱线的断头率；还可以将钢领板电机的运行时间设置为自风机启动始5秒钟，若始纺位置传感器失灵，钢领板电机上行最多5秒钟停止。
文档编号D01H13/32GK103060976SQ20131003342
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者刘其涛, 李淑玮, 赵梓皓, 赵清滨 申请人:赵清滨