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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(kāi)一段距離,約40-60mm間。原系統(tǒng)采用氣缸打開(kāi)、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(kāi)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(kāi)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(kāi)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程序一樣,程序調(diào)試簡(jiǎn)便。