1  引言

　　本機是將兔毛原料未經(jīng)改性處理色递，直接進行開松鳖眼、梳理特铝，制成一定支數(shù)的毛條惶傻，具備抱合力大和加有真捻等特點棍郎，并由紡紗機(FNT-28型兔毛紡紗機，專利號:9424N73-4)紡制成各種規(guī)格支數(shù)的細紗银室。本機是國家發(fā)明專利產(chǎn)品(專利號:93106597-6)恃感，"八五"國家星火項目，同時又被國家科委列為"九五"國家科技成果重點推廣計劃項目螺喂。全機結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示侦需。

　　圖1     梳理機結(jié)構(gòu)示意圖

　　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闹彩。該控制系統(tǒng)有三點不足:

　　(1) 繼電器線路接線復(fù)雜座序，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投充，若工藝流程發(fā)生改變耗膊，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敷液。工人實際操作和維修復(fù)雜八察，易出故障;

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

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

　　因此有必要對本機的控制系統(tǒng)進行改造氨肌。近年來，隨著

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展酌畜，步進怎囚、伺服電機的應(yīng)用越來越廣泛，其功能多樣性和產(chǎn)品可靠性日臻完善桥胞，正在逐步取代原來的普通電機恳守。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)合起來贩虾，完成對各種復(fù)雜運動的自動控制催烘，實行機電一體化，正在成為一種趨勢缎罢。

　　2  控制方案的確定

　　由于步進電機可直接用數(shù)字信號控制伊群，無需反饋可開環(huán)工作，無累積定位誤差屁使，控制精度高在岂，因此被廣泛用于數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)奔则。而可編程序控制器(PLC)是一種適于工業(yè)現(xiàn)場控制的阵膛，由單片計算機(CPU)、外圍大規(guī)模集成電路(LSI)汹囱、系統(tǒng)軟件及I/0接口等構(gòu)成的新型控制器哩晕，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)雜邏輯控制陡料。與通用PC機或單片機構(gòu)成的系統(tǒng)相比冯爷，PLC具有可靠、抗擾能力強陪罕、編程簡單等優(yōu)點昆畜，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。因此将借，本系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC) 為控制核心向瓶，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)讽椿，實現(xiàn)了兔毛梳理機的計算機數(shù)字控制脱每。其組成原理如圖2所示:

　　圖2     控制系統(tǒng)原理圖

　　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害唧，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忽孽，步距角1.8°/STEP绑改，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兄一，其作用是根據(jù)PLC的控制指令對電機實現(xiàn)脈沖和方向控制厘线。

　　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)出革、PLS脈沖直接輸出皆的、SPD位置控制、PWM脈沖輸出等特殊處理功能蹋盆，用于步進電機的速度控制或位置按制十分方便费薄。

　　在圖3所示系統(tǒng)中: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端栖雾，控制梳理機主電機和毛斗電機轉(zhuǎn)速和位移楞抡。PLC輸出口Y2、Y3以方向信號輸入到驅(qū)動器Directional input端析藕，控制梳理機電機的轉(zhuǎn)向召廷。輸出點Y4、Y5是步進電機復(fù)位信號RST诱紫，每次開機對步進電機驅(qū)動器清零二焰。PLC輸入點X0以梳理機喂入量斗處的紅外傳感器作為輸入信號，可調(diào)節(jié)喂入量斗的喂毛量澈越。X1谣旨、X2作為步進電機的啟動信號，X3作為步進電機復(fù)位信號晨瀑。X4以為位置傳感器作為輸入信號尘蟋，檢測梳理機是否復(fù)位±耄可以利用當需要手動操作時巍也，可通過PLC的手動輸入信號X5、X6极胸，以點動方式按制電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)兵蟹。控制關(guān)系為:X5=ON眯穴，電機正轉(zhuǎn);X6=ON笆抱，電機反轉(zhuǎn)。

　　圖3     梳理機控制工作原理圖

　　4  控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　圖4是根據(jù)前述梳理機的電氣控制原理院塞，結(jié)合PLC的程序設(shè)計方法和生產(chǎn)工藝要求遮晚，設(shè)計的控制軟件程序流程圖性昭。

　　圖4     梳理機運行程序圖

　　利用FP0 PLC提供的高速脈沖處理指令、邏輯控制指令县遣、算數(shù)運算指令及一些特殊功能指令糜颠，可較方便的實現(xiàn)對步進電機的升/降速、恒速及正/反轉(zhuǎn)的運行控制萧求，尤其用PLS-脈沖輸出指令和SPD-位置控制指令其兴，可使步進電機達到不失步的升/降速與恒速運行。

　　5  結(jié)束語

　　以PLC和步進電機為主構(gòu)成的數(shù)字式兔毛梳理機控制系統(tǒng)的研制成功夸政，為兔毛梳理機在生產(chǎn)與應(yīng)用環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)的調(diào)整元旬，提供了保障。采用本控制系統(tǒng)的兔毛梳理機各項指標:適紡原料范圍:兔毛(高比例);條干重量不勻率:1.5％;生條可紡支數(shù):8～60公支;脫毛量:1～mg/100cm2;兔毛制成率≥95％;出條定重:0.125～1g/m;臺時產(chǎn)量:0.3～2kg/h守问。此外匀归，系統(tǒng)具有控制精度高、操作簡單耗帕、運行平穩(wěn)毯舞、無噪音等優(yōu)點。

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