1 引言

　　本機(jī)是將兔毛原料未經(jīng)改性處理聚伤，直接進(jìn)行開松嗤积、梳理，制成一定支數(shù)的毛條坠天，具備抱合力大和加有真捻等特點(diǎn)夯秃，并由紡紗機(jī)(FNT-28型兔毛紡紗機(jī)，專利號:9424N73-4)紡制成各種規(guī)格支數(shù)的細(xì)紗品姓。本機(jī)是國家發(fā)明專利產(chǎn)品(專利號:93106597-6)寝并，"八五"國家星火項(xiàng)目。全機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示腹备。

　　圖1 梳理機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

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

　　(1) 繼電器線路接線復(fù)雜植酥，功能單一镀岛。 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)生改變友驮，則需要改變繼電器控制系統(tǒng)的接線漂羊，才能滿足新的工藝流程要求。工人實(shí)際操作和維修復(fù)雜卸留，易出故障;

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

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

　　因此有必要對本機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造抽雇。近年來，隨著

　　科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展擂益，步進(jìn)剖冒、伺服電機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，其功能多樣性和產(chǎn)品可靠性日臻完善翻妆，正在逐步取代原來的普通電機(jī)卓邓。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)合起來践拐，完成對各種復(fù)雜運(yùn)動的自動控制畴瓜，實(shí)行機(jī)電一體化，正在成為一種趨勢庞吆。

2 控制方案的確定

　　由于步進(jìn)電機(jī)可直接用數(shù)字信號控制轨充，無需反饋可開環(huán)工作，無累積定位誤差弄察，控制精度高蜂筹，因此被廣泛用于數(shù)字控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。而可編程序控制器(PLC)是一種適于工業(yè)現(xiàn)場控制的芦倒，由單片計(jì)算機(jī)(CPU)艺挪、外圍大規(guī)模集成電路(LSI)、系統(tǒng)軟件及I/0接口等構(gòu)成的新型控制器兵扬，用戶通過軟件設(shè)計(jì)麻裳，可實(shí)現(xiàn)以往難以實(shí)現(xiàn)的各種復(fù)雜邏輯控制。與通用PC機(jī)或單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)相比器钟，PLC具有可靠津坑、抗擾能力強(qiáng)妙蔗、編程簡單等優(yōu)點(diǎn)，已成為替代傳統(tǒng)繼電接觸器控制線路的升級換代產(chǎn)品疆瑰。因此眉反，本系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC) 為控制核心，步進(jìn)電動機(jī)為執(zhí)行元件穆役、紅外光電傳感器為檢測元件的新型系統(tǒng)寸五，實(shí)現(xiàn)了兔毛梳理機(jī)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。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(shí)現(xiàn)

　　3.1 系統(tǒng)組成

　　PLC選用日本松下FP0 PLC聘楞，共8點(diǎn)輸入(X0~X7),8點(diǎn)輸出(Y0~Y7)涉爆，主要控制主電機(jī)Motor1和毛斗步進(jìn)電機(jī)Motor2的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速;步進(jìn)電機(jī)選用兩相混合步進(jìn)電動機(jī)，步距角1.8°/STEP虑涣，用于驅(qū)動主機(jī)和毛斗;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器選用DMD402层阎，電源電壓DC14V~40V，其作用是根據(jù)PLC的控制指令對電機(jī)實(shí)現(xiàn)脈沖和方向控制抓深。

　　3.2 系統(tǒng)工作原理

　　FP0系列PLC除具有一般邏輯控制與運(yùn)算功能外掀尊，還具有高速計(jì)數(shù)輸入(最大10kHz)、PLS脈沖直接輸出斟记、SPD位置控制玩猿、PWM脈沖輸出等特殊處理功能，用于步進(jìn)電機(jī)的速度控制或位置按制十分方便盈械。

　　在圖3所示系統(tǒng)中:PLC輸出口Y0魄恭、Y1以脈沖速率方式輸入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的Pulse input端，控制梳理機(jī)主電機(jī)和毛斗電機(jī)轉(zhuǎn)速和位移案贩。PLC輸出口Y2揣褂、Y3以方向信號輸入到驅(qū)動器Directional input端，控制梳理機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)向攒庵。輸出點(diǎn)Y4嘴纺、Y5是步進(jìn)電機(jī)復(fù)位信號RST，每次開機(jī)對步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器清零浓冒。PLC輸入點(diǎn)X0以梳理機(jī)喂入量斗處的紅外傳感器作為輸入信號栽渴，可調(diào)節(jié)喂入量斗的喂毛量。X1稳懒、X2作為步進(jìn)電機(jī)的啟動信號闲擦，X3作為步進(jìn)電機(jī)復(fù)位信號。X4以為位置傳感器作為輸入信號场梆，檢測梳理機(jī)是否復(fù)位墅冷。可以利用當(dāng)需要手動操作時(shí)，可通過PLC的手動輸入信號X5寞忿、X6驰唬，以點(diǎn)動方式按制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)」藜梗控制關(guān)系為:X5=ON定嗓，電機(jī)正轉(zhuǎn);X6=ON昆秩，電機(jī)反轉(zhuǎn)萎雁。

　　圖3 梳理機(jī)控制工作原理圖

4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　圖4是根據(jù)前述梳理機(jī)的電氣控制原理，結(jié)合PLC的程序設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)工藝要求聂帜，設(shè)計(jì)的控制軟件程序流程圖您眉。

　　圖4 梳理機(jī)運(yùn)行程序圖

　　利用FP0 PLC提供的高速脈沖處理指令、邏輯控制指令涡趟、算數(shù)運(yùn)算指令及一些特殊功能指令林皇，可較方便的實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的升/降速、恒速及正/反轉(zhuǎn)的運(yùn)行控制呼泪，尤其用PLS-脈沖輸出指令和SPD-位置控制指令妓付，可使步進(jìn)電機(jī)達(dá)到不失步的升/降速與恒速運(yùn)行。

5 結(jié)束語

　　以PLC和步進(jìn)電機(jī)為主構(gòu)成的數(shù)字式兔毛梳理機(jī)控制系統(tǒng)的研制成功宗窗，為兔毛梳理機(jī)在生產(chǎn)與應(yīng)用環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)的調(diào)整滚胎，提供了保障。采用本控制系統(tǒng)的兔毛梳理機(jī)各項(xiàng)指標(biāo):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(shí)產(chǎn)量:0.3～2kg/h蛮埋。此外田搏，系統(tǒng)具有控制精度高、操作簡單歌憨、運(yùn)行平穩(wěn)着憨、無噪音等優(yōu)點(diǎn)。

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