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在砂帶生產(chǎn)線中，其前道工序要求對坯布進(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(jìn)電機(jī)驅(qū)動膠輥，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(jìn)電機(jī)，A機(jī)與B機(jī)。
　　系統(tǒng)圖下：
　　


工藝流程示意圖
每臺步進(jìn)電機(jī)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(jī)輸出軸經(jīng)減速機(jī)輸出給膠輥。
由于絕大多數(shù)PLC只有兩個高速輸出口，可控制兩臺步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器。也可采用一臺主機(jī)加高速定位模塊完成對四臺電機(jī)的控制，但定位模塊成本比較高。本系統(tǒng)采用了兩臺臺達(dá)DVP14ES型PLC。臺達(dá)DVP系列PLC輸入輸出最小為8入/6出。由于價格合理，本系統(tǒng)采用2臺主機(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PLC的高速脈沖Y0、Y1控制2臺步進(jìn)驅(qū)動器的運行速度，其Y4、Y5分別控制步進(jìn)驅(qū)動器的運轉(zhuǎn)方向，步進(jìn)電機(jī)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(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)計有控制A軸A機(jī)和B軸A機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)界面的設(shè)計。 一臺人機(jī)界面通過RS485通訊線與2臺PLC相連。在人機(jī)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(jī)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(jìn)兩臺PLC，經(jīng)過數(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，投入自動運行。
3．4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的設(shè)置。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置為0.72，即PLC輸出給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器每500個脈沖，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)分過大時電機(jī)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(dá)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(jī)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。