PLC在輕紡加彈機(jī)中的應(yīng)用

　　1、邊緣控制的電氣原理和原系統(tǒng)存在的問題 

　　邊緣控制的原理是以動(dòng)程桿的起點(diǎn)為原點(diǎn)，通過動(dòng)程桿離原點(diǎn)位移量的不同，最后使絲餅的成型發(fā)生變化。其機(jī)械工作過程如下：鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過動(dòng)程桿轉(zhuǎn)動(dòng)并使動(dòng)程桿發(fā)生位移去推動(dòng)擺桿來改變限位開關(guān)的狀態(tài)，其中限位開關(guān)斷開的位置就是動(dòng)程桿的原點(diǎn)，鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是由邊緣控制電機(jī)通過鏈子來傳動(dòng)的，以上的機(jī)械動(dòng)作是通過時(shí)間繼電器、中間繼電器、交流接觸器和限位開關(guān)等器件來完成的。原來的邊緣控制是一級(jí)動(dòng)程其控制過程如下：若邊緣控制回路啟動(dòng)，這時(shí)動(dòng)程桿在原點(diǎn)位置，限位開關(guān)斷開，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，此時(shí)動(dòng)程桿開始離開擺桿，限位開關(guān)也有斷開狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，隨著電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，動(dòng)程桿離原點(diǎn)的位移量也在增加，電機(jī)正轉(zhuǎn)結(jié)束動(dòng)程桿的位移變化量也結(jié)束。接著電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)間的長短是由動(dòng)程桿離開原點(diǎn)移位量的多少來決定的，電機(jī)一開始反轉(zhuǎn)動(dòng)程桿便向原點(diǎn)靠近，最后動(dòng)程桿頂?shù)较尬婚_關(guān)使限位開關(guān)斷開，這時(shí)動(dòng)程桿回到原點(diǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)也停止了。邊緣控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止一次稱為一級(jí)動(dòng)程。邊緣控制電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間的長短，反映在動(dòng)程桿上是位移量的大小，調(diào)節(jié)時(shí)間繼電器設(shè)定時(shí)間的長短，也就改變了邊緣電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間的長短。從上分析由于在電氣控制上采用了繼電器、限位開關(guān)這些精確度不高的器件，在機(jī)械上由于采用了動(dòng)程桿不僅沒有把反映動(dòng)程時(shí)間的位移量放大，相反把它縮小了，根據(jù)機(jī)械和電氣控制存在的一些問題，邊緣控制系統(tǒng)在使用中主要存在以下問題，其一是邊緣控制的精度不高，不能滿足短的動(dòng)程時(shí)間，其二是利用接觸器頻繁進(jìn)行正反轉(zhuǎn)不僅使用壽命短而且故障率也高使工作不夠可靠，調(diào)試?yán)щy。 

　　2.、改進(jìn)方案 

    根據(jù)以上問題的提出，針對(duì)第一問題，在原來的控制系統(tǒng)中尋找原因所在，經(jīng)分析原因是動(dòng)程桿、擺桿和限位開關(guān)使用的不合理而引起。因?yàn)殒溳嗈D(zhuǎn)一圈，動(dòng)程桿移動(dòng)的位移量是毫米級(jí)，且動(dòng)程桿、擺桿和限位開關(guān)間隙較大。這樣就形成了在較短的時(shí)間內(nèi)，邊緣控制系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的原因。為了解決能在較小的動(dòng)程時(shí)間內(nèi)，邊緣控制系統(tǒng)能正常運(yùn)行。決定在原邊緣控制中去掉動(dòng)程桿、擺桿和限位開關(guān)，直接用鏈子和接近開關(guān)傳感器來取代原來的動(dòng)程原點(diǎn)（鏈子的長度足以滿足電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間的需要），具體解決的方法是：接近開關(guān)作為定點(diǎn)，固定不動(dòng)，在鏈子上裝感應(yīng)鐵片。這樣當(dāng)鏈子通過鏈輪作上下移動(dòng)時(shí)感應(yīng)鐵片也作上下移動(dòng)，設(shè)定某一點(diǎn)感應(yīng)鐵片與接近開關(guān)重合，這點(diǎn)來取代原來的動(dòng)程原點(diǎn)。對(duì)于原系統(tǒng)中第二個(gè)問題利用接觸器頻繁進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，決定去掉接觸器，用變頻器來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)功能，為了預(yù)防電機(jī)在很短的時(shí)間從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)所以在變頻器上加裝制動(dòng)電阻。這樣，由接近開關(guān)傳感器，通過PLC軟件處理后的開關(guān)信號(hào)作為控制變頻器的輸入信號(hào)，最后驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)。為了使操作簡(jiǎn)單，把不同的產(chǎn)品所要的正轉(zhuǎn)、停止時(shí)間放入不同的存儲(chǔ)器內(nèi)，通過選擇開關(guān)選取不同的輸入點(diǎn)，就能改變不同動(dòng)程所需要的時(shí)間。 

　　3、控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 

　　3.1主要硬件及 I/O端口的定義 

　　對(duì)設(shè)備的改造首先要考慮到改造后設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，其次也考慮到設(shè)備改造的成本和今后改動(dòng)的余量，根據(jù)以上二點(diǎn)我們選用的PLC是西門子S7—200系列的可編程控制器 （CPU224），輸入14個(gè)點(diǎn)，輸出點(diǎn)10個(gè)點(diǎn)。該產(chǎn)品抗干擾能力強(qiáng)。在該P(yáng)LC輸入的14個(gè)點(diǎn)中現(xiàn)用9個(gè)；還有5個(gè)作新產(chǎn)品的輸入和其它備用，在輸出的10個(gè)點(diǎn)中現(xiàn)用4個(gè)點(diǎn)其它也作備用。本系統(tǒng)在器材的選擇上采用抗干擾較強(qiáng)的產(chǎn)品外，還在PLC的電源上加隔離變壓器，來加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。 

　　根據(jù)控制對(duì)象和PLC的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分配如表(1)。表中外部輸入端I，外部輸出端Q，用來控制各指示燈和變頻器。