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纺织行业在我国国民经济中占有重要的地位,是国民经济的重要支柱产业和民生产业。细纱机是成纱的一道关键工序,在我国,存在大量旧式细纱机,这些旧式细纱机大多采用人工落纱方式,效率非常低,同时国内纺纱厂招工困难,用工成本增加,所以旧式细纱机亟待改造,以代替人工落纱。根据我国国情,自动落纱小车成为了改造旧式细纱机的必然选择。国内外也相继推出了一系列的自动落纱小车,但都存在许多问题,无法满足纺纱企业的需要,因此国内亟需一种效率高,故障低,稳定可靠的自动落纱小车。本文通过对大量文章和实物的研究,结合先进成熟的PLC技术,设计了一款独特的自动落纱小车。该自动落纱小车采用“走停”的方式,每走10个纱管的距离小车停下,同时进行拔管操作和插管操作,拔管方式不同于其他落纱小车的气囊式拔管方式,气囊式的拔管方式使用气囊由满纱管上方拔管,而本文的拔管方式使用机械手从满纱管底部向上拔管,这种落纱方式使细纱机的纺纱时间更长,生产效率更高,同时不用经常更换气囊,减少了企业改造资金,更适合于后道络筒工序。插管方式也有别于其他的落纱小车,使用步进电机落空管到纱管库,气爪抓取空管同时放置到纱锭上,利用光电检测装置检测纱锭上是否有满纱管,从而判断是否抓取空管,小车更加智能。本文设计的自动落纱小车采用德国西门子公司的S7-200 SMART系列PLC作为主控制单元,该款PLC结构紧凑、组态灵活、功能强大,抗干扰能力强,稳定可靠,使用配套的Smart 700IE触摸屏,与PLC组成完美的自动化控制和人机交互平台。S7-200SMART PLC提供了3路高速脉冲输出,使用1路控制松下公司的A5系列伺服电机,实现小车的精确走停,1路控制步进电机,实现落空管装置的顺序落管。PLC的输出量通过中间继电器控制电磁阀的开与关,从而控制气缸动作,实现小车最基本的动作。接近开关和限位开关的电信号输送给PLC的输入,PLC依靠开关信号判断气缸动作是否到位。Smart 700IE触摸屏实现了运动参数的实时显示,单步动作的操作及报警窗口的显示等。该自动落纱小车易于操作,界面友好。经过反复的试验和现场测试,落纱小车实现了较高的拔管率、插管率和留头率,非常适合国内现有旧式细纱机的改造。该落纱小车将推进我国的细纱机智能化、自动化,提高纺织企业竞争力,企业将可以减少用工,节省企业用工资金,同时提高了纱线质量,满足了人们对高品质纺织品的需求。