PLC和步進電機在梳理機改造中的應用

引言

本機是將兔毛原料未經改性處理，直接進行開松、梳理，制成一定支數的毛條，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，專利號:9424N73-4)紡制成各種規格支數的細紗。本機是國家發明專利產品(專利號: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，動力驅動由三相異步電動機來完成。該控制系統有三點不足:

(1)繼電器線路接線復雜，功能單一。

繼電器接觸控制系統的邏輯部分由許多繼電器;按某一固定形式連接而成，若工藝流程發生改變，則需要改變繼電器控制系統的接線，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、出條定重;

(3)

繼電器控制柜的體積大，占用了較大的生產空間，影響了工人的操作。

因此有必要對本機的控制系統進行改造。近年來，隨著科學技術的飛速發展，步進、伺服電機的應用越來越廣泛，其功能多樣性和產品可靠性日臻完善，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的日益成熟，將二者完整地結合起來，完成對各種復雜運動的自動控制，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字信號控制，無需反饋可開環工作，無累積定位誤差，控制精度高，因此被廣泛用于數字控制系統和計算機控制系統。而可編程序控制器(PLC)是一種適于工業現場控制的，由單片計算機(CPU)、外圍大規模集成電路(LSI)、系統軟件及I/0接口等構成的新型控制器，用戶通過軟件設計，可實現以往難以實現的各種復雜邏輯控制。與通用PC機或單片機構成的系統相比，PLC具有可靠、抗擾能力強、編程簡單等優點，已成為替代傳統繼電接觸器控制線路的升級換代產品。因此，本系統采用可編程控制器(PLC)

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

3 控制系統的實現

3.1系統組成

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的工作狀態和轉速;步進電機選用兩相混合步進電動機，步距角1.8°/STEP，用于驅動主機和毛斗;步進電機驅動器選用DMD402，電源電壓DC14V~40V，其作用是根據PLC的控制指令對電機實現脈沖和方向控制。

3.2系統工作原理

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。