本文介紹了人機(jī)界面與兩臺(tái)PLC通訊，在砂帶生產(chǎn)線刮毛機(jī)上的應(yīng)用。 在人機(jī)界面上設(shè)定運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)PLC高速輸出來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，以調(diào)整刮刀與坯布間的工作間隙。
一、 引言
在砂帶生產(chǎn)線中，其前道工序要求對(duì)坯布進(jìn)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(cè)布縫的電容式傳感器。當(dāng)有布連接縫接近刮刀時(shí)，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(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)膠輥，進(jìn)行間隙調(diào)整達(dá)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(shí)刮除突起的纖維。有兩個(gè)刮刀與兩個(gè)膠軸配合構(gòu)成兩個(gè)工作軸，分別為A、B軸。每軸兩端分別有一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，A機(jī)與B機(jī)。
系統(tǒng)圖下：

工藝流程示意圖
每臺(tái)步進(jìn)電機(jī)都有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，共四臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器由PLC控制。電機(jī)輸出軸經(jīng)減速機(jī)輸出給膠輥。
由于絕大多數(shù)PLC只有兩個(gè)高速輸出口，可控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。也可采用一臺(tái)主機(jī)加高速定位模塊完成對(duì)四臺(tái)電機(jī)的控制，但定位模塊成本比較高。本系統(tǒng)采用了兩臺(tái)臺(tái)達(dá)DVP14ES型PLC。臺(tái)達(dá)DVP系列PLC輸入輸出最小為8入/6出。由于價(jià)格合理，本系統(tǒng)采用2臺(tái)主機(jī)，仍比其它品牌機(jī)型加定位模塊合適，并且輸入、出量配置也較合理。一臺(tái)PLC的高速脈沖Y0、Y1控制2臺(tái)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行速度，其Y4、Y5分別控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器要求輸入速度信號(hào)及方向信號(hào)。
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(gè)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(tái)電機(jī)，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(jī)界面上設(shè)計(jì)有控制A軸A機(jī)和B軸A機(jī)的手動(dòng)按鈕。間隙由塞尺測(cè)量。
3．2 工作間隙的調(diào)整。在投入自動(dòng)使用前，必須對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整。在界面上有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)。一種是點(diǎn)動(dòng)控制，另一種是設(shè)定運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。點(diǎn)動(dòng)控制適用于在不知道膠輥與刮刀間隙時(shí)的初次調(diào)節(jié)間隙。首先用點(diǎn)動(dòng)控制使膠輥與刮刀間隙為零，即調(diào)零。然后再人機(jī)界面上設(shè)定打開間隙量。當(dāng)改變坯布品種時(shí)，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(jī)界面的設(shè)計(jì)。 一臺(tái)人機(jī)界面通過(guò)RS485通訊線與2臺(tái)PLC相連。在人機(jī)界面程序設(shè)計(jì)中，可以利用PWS提供的宏指令，一個(gè)按鈕控制兩個(gè)PLC的中間繼電器M20，即自動(dòng)按鈕。當(dāng)M20為ON時(shí)，兩個(gè)PLC的工作狀態(tài)為自動(dòng)模式。人機(jī)界面上還可以設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行時(shí)刮刀打開間隙。分別有兩個(gè)數(shù)值輸入按鈕，寫進(jìn)兩臺(tái)PLC，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)變換，作為步進(jìn)電機(jī)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(dòng)運(yùn)行。
3．4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)置。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分設(shè)置為0.72，即PLC輸出給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器每500個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)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(guò)大時(shí)電機(jī)會(huì)因負(fù)載大而失步，細(xì)分太小時(shí)，在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，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(wèn)題。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，證明系統(tǒng)運(yùn)行正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在程序設(shè)計(jì)中，利用高速輸出命令PLSY時(shí)，電機(jī)在加速時(shí)失步，造成控制不穩(wěn)，后來(lái)改為用PLSR命令。利用PLSR命令時(shí)，必須設(shè)置好加減速時(shí)間。改為PLSR命令后，遠(yuǎn)行穩(wěn)定可靠。由于采用兩臺(tái)PLC，其控制對(duì)象工況一樣，兩臺(tái)PLC程序完全一樣，程序調(diào)試簡(jiǎn)便。
參考文獻(xiàn)：
1．DVP可編程控制器使用手冊(cè)。 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司。
2．MS系列步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器說(shuō)明書。 北京斯達(dá)微步控制技術(shù)有限公司。
作者：朱勇軍：鄭州新元電氣技術(shù)有限公司。 13633840049
劉志高：鄭州新元電氣技術(shù)有限公司。 13838094525
E-mail: zyj6333@sinacom zyj6333@tom.com