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PLC及人機界面在砂帶刮毛機上的應(yīng)用

   2012年01月13日 15:11  
  一、引言
  
  在砂帶生產(chǎn)線中,其前道工序要求對坯布進行處理,清除其表面突起的纖維。坯布與膠輥與刮刀保持一定距離的間隙,在0.2-0.6mm間。在坯布刮刀之前有檢測布縫的電容式傳感器。當(dāng)有布連接縫接近刮刀時,要求刮刀與坯布迅速打開一段距離,約40-60mm間。原系統(tǒng)采用氣缸打開、關(guān)閉。由于氣缸固有特性,使控制效果不理想。我方通過步進電機驅(qū)動膠輥,進行間隙調(diào)整達到理想效果。
  
  二、系統(tǒng)構(gòu)成
  
  坯布需要兩面處理,上下兩面同時刮除突起的纖維。有兩個刮刀與兩個膠軸配合構(gòu)成兩個工作軸,分別為A、B軸。每軸兩端分別有一臺步進電機,A機與B機。
  
系統(tǒng)圖下:


  
  
  工藝流程示意圖
  
  每臺步進電機都有一臺驅(qū)動器,共四臺驅(qū)動器,驅(qū)動器由PLC控制。電機輸出軸經(jīng)減速機輸出給膠輥。
  
  由于絕大多數(shù)PLC只有兩個高速輸出口,可控制兩臺步進電機驅(qū)動器。也可采用一臺主機加高速定位模塊完成對四臺電機的控制,但定位模塊成本比較高。本系統(tǒng)采用了兩臺臺達DVP14ES型PLC。臺達DVP系列PLC輸入輸出zui小為8入/6出。由于價格合理,本系統(tǒng)采用2臺主機,仍比其它品牌機型加定位模塊合適,并且輸入、出量配置也較合理。一臺PLC的高速脈沖Y0、Y1控制2臺步進驅(qū)動器的運行速度,其Y4、Y5分別控制步進驅(qū)動器的運轉(zhuǎn)方向,步進電機驅(qū)動器要求輸入速度信號及方向信號。
  
  三、工作原理
  
  3.1刮刀與膠輥平行調(diào)整。由于某原因,可能導(dǎo)致刮刀與膠輥不平行,也就是一個軸左右兩邊與刮刀間隙大小不一致??梢哉{(diào)整工作軸中的一臺電機,使其上升或下降使刮刀與膠輥平行。調(diào)整平行后即可使本膠輥投入正常使用。在人機界面上設(shè)計有控制A軸A機和B軸A機的手動按鈕。間隙由塞尺測量。
  
  3.2工作間隙的調(diào)整。在投入自動使用前,必須對間隙進行調(diào)整。在界面上有兩種方法可以實現(xiàn)。一種是點動控制,另一種是設(shè)定運行數(shù)據(jù)進行控制。點動控制適用于在不知道膠輥與刮刀間隙時的初次調(diào)節(jié)間隙。首先用點動控制使膠輥與刮刀間隙為零,即調(diào)零。然后再人機界面上設(shè)定打開間隙量。當(dāng)改變坯布品種時,只需根據(jù)兩種坯布厚度差別,設(shè)定要改變的間隙量即可。
  
  3.3人機界面的設(shè)計。一臺人機界面通過RS485通訊線與2臺PLC相連。在人機界面程序設(shè)計中,可以利用PWS提供的宏指令,一個按鈕控制兩個PLC的中間繼電器M20,即自動按鈕。當(dāng)M20為ON時,兩個PLC的工作狀態(tài)為自動模式。人機界面上還可以設(shè)定自動運行時刮刀打開間隙。分別有兩個數(shù)值輸入按鈕,寫進兩臺PLC,經(jīng)過數(shù)據(jù)變換,作為步進電機控制器的脈沖輸出量。調(diào)零工作完成后,調(diào)整工作間隙,然后使M20置為ON,投入自動運行。
  
  3.4步進電機驅(qū)動器的設(shè)置。步進電機驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置為0.72,即PLC輸出給步進電機驅(qū)動器每500個脈沖,步進電機輸出軸旋轉(zhuǎn)一周。細(xì)分值與PLC的高速輸出命令相配合。細(xì)分過大時電機會因負(fù)載大而失步,細(xì)分太小時,在自動運行時,打開距離不夠而使布縫被刮斷。
  
  控制系統(tǒng)圖
  
  四、應(yīng)用效果及問題
  
  經(jīng)過一段時間的運行,證明系統(tǒng)運行正常,達到了設(shè)計要求。在程序設(shè)計中,利用高速輸出命令PLSY時,電機在加速時失步,造成控制不穩(wěn),后來改為用PLSR命令。利用PLSR命令時,必須設(shè)置好加減速時間。改為PLSR命令后,遠(yuǎn)行穩(wěn)定可靠。由于采用兩臺PLC,其控制對象工況一樣,兩臺PLC程序*一樣,程序調(diào)試簡便。

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