PLC和步進電機在梳理機改造中的應(yīng)用設(shè)計

　　1 引言

　　本機是將兔毛原料未經(jīng)改性處理，直接進行開松、梳理，制成一定支數(shù)的毛條，具備抱合力大和加有真捻等特點，并由紡紗機(FNT-28型兔毛紡紗機，專*號:9424N73-4)紡制成各種規(guī)格支數(shù)的細紗。本機是國家發(fā)明專*產(chǎn)品(專*號:93106597-6)，"八五"國家星火項目，同時又被國家科委列為"九五"。 

　　本機電氣部分采用繼電器控制系統(tǒng)，動力驅(qū)動由三相異步電動機來完成。該控制系統(tǒng)有三點不足: 

　　(1)繼電器線路接線復(fù)雜，功能單一。 

　　繼電器接觸控制系統(tǒng)的邏輯部分由許多繼電器;按某一固定形式連接而成，若工藝流程發(fā)生改變，則需要改變繼電器控制系統(tǒng)的接線，才能滿足新的工藝流程要求。工人實際操作和維修復(fù)雜，易出故障; 

　　(2)可靠性不高，控制精度不夠，這就勢必影響了出條支數(shù)、出條定重; 

　　(3)繼電器控制柜的體積大，占用了較大的生產(chǎn)空間，影響了工人的操作。 

　　因此有必要對本機的控制系統(tǒng)進行改造。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，步進、伺服電機的應(yīng)用越來越廣泛，其功能多樣性和產(chǎn)品可靠性日臻完善，正在逐步取代原來的普通電機。而且隨著可編程控制器技術(shù)的日益成熟，將二者完整地結(jié)合起來，完成對各種復(fù)雜運動的自動控制，實行機電一體化，正在成為一種趨勢。 

　　2 控制方案的確定 

　　由于步進電機可直接用數(shù)字信號控制，無需反饋可開環(huán)工作，無累積定位誤差，控制精度高，因此被廣泛用于數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。而可編程序控制器(PLC)是一種適于工業(yè)現(xiàn)場控制的，由單片計算機(CPU)、外圍大規(guī)模集成電路(LSI)、系統(tǒng)軟件及I/0接口等構(gòu)成的新型控制器，用戶通過軟件設(shè)計，可實現(xiàn)以往難以實現(xiàn)的各種復(fù)雜邏輯控制。與通用PC機或單片機構(gòu)成的系統(tǒng)相比，PLC具有可靠、抗擾能力強、編程簡單等優(yōu)點，已成為替代傳統(tǒng)繼電接觸器控制線路的升級換代產(chǎn)品。因此，本系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)。

　　為控制核心，步進電動機為執(zhí)行元件、紅外光電傳感器為檢測元件的新型系統(tǒng)，實現(xiàn)了兔毛梳理機的計算機數(shù)字控制。 

[$page]　　3 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 

　　3.1系統(tǒng)組成

　　PLC選用日本松下FP0 

　　PLC，共8點輸入(X0~X7),8點輸出(Y0~Y7)，主要控制主電機Motor1和毛斗步進電機Motor2的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速;步進電機選用兩相混合步進電動機，步距角1.8°/STEP，用于驅(qū)動主機和毛斗;步進電機驅(qū)動器選用DMD402，電源電壓DC14V~40V，其作用是根據(jù)PLC的控制指令對電機實現(xiàn)脈沖和方向控制。 

　　3.2系統(tǒng)工作原理 

　　FP0系列PLC除具有一般邏輯控制與運算功能外，還具有高速計數(shù)輸入(最大10kHz)、PLS脈沖直接輸出、SPD位置控制、PWM脈沖輸出等特殊處理功能，用于步進電機的速度控制或位置按制十分方便。   

　　PLC輸出口Y0、Y1以脈沖速率方式輸入步進電機驅(qū)動器的Pulse 

　　input端，控制梳理機主電機和毛斗電機轉(zhuǎn)速和位移。PLC輸出口Y2、Y3以方向信號輸入到驅(qū)動器Directional  

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