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PLC及人机界面在砂带刮毛机上的应用

2015/1/16    来源:工控网    作者:朱勇军      
关键字:PLC  人机界面  刮毛机  
本文介绍了人机界面与两台PLC通讯,在砂带生产线刮毛机上的应用。 在人机界面上设定运行数据通过PLC高速输出来控制步进电机,以调整刮刀与坯布间的工作间隙。

一、 引言

    在砂带生产线中,其前道工序要求对坯布进行处理,清除其表面突起的纤维。坯布与胶辊与刮刀保持一定距离的间隙,在0.2-0.6mm间。在坯布刮刀之前有检测布缝的电容式传感器。当有布连接缝接近刮刀时,要求刮刀与坯布迅速打开一段距离,约40-60mm间。原系统采用气缸打开、关闭。由于气缸固有特性,使控制效果不理想。我方通过步进电机驱动胶辊,进行间隙调整达到理想效果。

二、系统构成

    坯布需要两面处理,上下两面同时刮除突起的纤维。有两个刮刀与两个胶轴配合构成两个工作轴,分别为A、B轴。每轴两端分别有一台步进电机,A机与B机。

    系统图下:

工艺流程示意图

工艺流程示意图

    每台步进电机都有一台驱动器,共四台驱动器,驱动器由PLC控制。电机输出轴经减速机输出给胶辊。

    由于绝大多数PLC只有两个高速输出口,可控制两台步进电机驱动器。也可采用一台主机加高速定位模块完成对四台电机的控制,但定位模块成本比较高。本系统采用了两台台达DVP14ES型PLC。台达DVP系列PLC输入输出最小为8入/6出。由于价格合理,本系统采用2台主机,仍比其它品牌机型加定位模块合适,并且输入、出量配置也较合理。一台PLC的高速脉冲Y0、Y1控制2台步进驱动器的运行速度,其Y4、Y5分别控制步进驱动器的运转方向,步进电机驱动器要求输入速度信号及方向信号。

三、工作原理

    3.1 刮刀与胶辊平行调整。由于某原因,可能导致刮刀与胶辊不平行,也就是一个轴左右两边与刮刀间隙大小不一致。可以调整工作轴中的一台电机,使其上升或下降使刮刀与胶辊平行。调整平行后即可使本胶辊投入正常使用。在人机界面上设计有控制A轴A机和B轴A机的手动按钮。间隙由塞尺测量。

    3.2 工作间隙的调整。在投入自动使用前,必须对间隙进行调整。在界面上有两种方法可以实现。一种是点动控制,另一种是设定运行数据进行控制。点动控制适用于在不知道胶辊与刮刀间隙时的初次调节间隙。首先用点动控制使胶辊与刮刀间隙为零,即调零。然后再人机界面上设定打开间隙量。当改变坯布品种时,只需根据两种坯布厚度差别,设定要改变的间隙量即可。

    3.3 人机界面的设计。 一台人机界面通过RS485通讯线与2台PLC相连。在人机界面程序设计中,可以利用PWS提供的宏指令,一个按钮控制两个PLC的中间继电器M20,即自动按钮。当M20为ON时,两个PLC的工作状态为自动模式。人机界面上还可以设定自动运行时刮刀打开间隙。分别有两个数值输入按钮,写进两台PLC,经过数据变换,作为步进电机控制器的脉冲输出量。调零工作完成后,调整工作间隙,然后使M20置为ON,投入自动运行。

    3.4 步进电机驱动器的设置。步进电机驱动器的细分设置为0.72,即PLC输出给步进电机驱动器每500个脉冲,步进电机输出轴旋转一周。细分值与PLC的高速输出命令相配合。细分过大时电机会因负载大而失步,细分太小时,在自动运行时,打开距离不够而使布缝被刮断。

控制系统图

控制系统

四.应用效果及问题。

    经过一段时间的运行,证明系统运行正常,达到了设计要求。在程序设计中,利用高速输出命令PLSY时,电机在加速时失步,造成控制不稳,后来改为用PLSR命令。利用PLSR命令时,必须设置好加减速时间。改为PLSR命令后,远行稳定可靠。由于采用两台PLC,其控制对象工况一样,两台PLC程序完全一样,程序调试简便。 

责任编辑:陈浩
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