PLC在輕紡加彈機中的應用

　　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程桿的起點為原點，通過動程桿離原點位移量的不同，最后使絲餅的成型發(fā)生變化。其機械工作過程如下：鏈輪轉(zhuǎn)動通過動程桿轉(zhuǎn)動并使動程桿發(fā)生位移去推動擺桿來改變限位開關的狀態(tài)，其中限位開關斷開的位置就是動程桿的原點，鏈輪的轉(zhuǎn)動是由邊緣控制電機通過鏈子來傳動的，以上的機械動作是通過時間繼電器、中間繼電器、交流接觸器和限位開關等器件來完成的。原來的邊緣控制是一級動程其控制過程如下：若邊緣控制回路啟動，這時動程桿在原點位置，限位開關斷開，電機開始正轉(zhuǎn)，此時動程桿開始離開擺桿，限位開關也有斷開狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，隨著電機正轉(zhuǎn)時間的增加，動程桿離原點的位移量也在增加，電機正轉(zhuǎn)結(jié)束動程桿的位移變化量也結(jié)束。接著電機開始反轉(zhuǎn)，電機反轉(zhuǎn)時間的長短是由動程桿離開原點移位量的多少來決定的，電機一開始反轉(zhuǎn)動程桿便向原點靠近，最后動程桿頂?shù)较尬婚_關使限位開關斷開，這時動程桿回到原點，電機反轉(zhuǎn)也停止了。邊緣控制電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止一次稱為一級動程。邊緣控制電機正轉(zhuǎn)時間的長短，反映在動程桿上是位移量的大小，調(diào)節(jié)時間繼電器設定時間的長短，也就改變了邊緣電機正轉(zhuǎn)時間的長短。從上分析由于在電氣控制上采用了繼電器、限位開關這些精確度不高的器件，在機械上由于采用了動程桿不僅沒有把反映動程時間的位移量放大，相反把它縮小了，根據(jù)機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，不能滿足短的動程時間，其二是利用接觸器頻繁進行正反轉(zhuǎn)不僅使用壽命短而且故障率也高使工作不夠可靠，調(diào)試困難。 

　　2.、改進方案 

    根據(jù)以上問題的提出，針對第一問題，在原來的控制系統(tǒng)中尋找原因所在，經(jīng)分析原因是動程桿、擺桿和限位開關使用的不合理而引起。因為鏈輪轉(zhuǎn)一圈，動程桿移動的位移量是毫米級，且動程桿、擺桿和限位開關間隙較大。這樣就形成了在較短的時間內(nèi)，邊緣控制系統(tǒng)不能正常運行的原因。為了解決能在較小的動程時間內(nèi)，邊緣控制系統(tǒng)能正常運行。決定在原邊緣控制中去掉動程桿、擺桿和限位開關，直接用鏈子和接近開關傳感器來取代原來的動程原點（鏈子的長度足以滿足電機正轉(zhuǎn)時間的需要），具體解決的方法是：接近開關作為定點，固定不動，在鏈子上裝感應鐵片。這樣當鏈子通過鏈輪作上下移動時感應鐵片也作上下移動，設定某一點感應鐵片與接近開關重合，這點來取代原來的動程原點。對于原系統(tǒng)中第二個問題利用接觸器頻繁進行正反轉(zhuǎn)，決定去掉接觸器，用變頻器來實現(xiàn)電機的正、反轉(zhuǎn)功能，為了預防電機在很短的時間從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)所以在變頻器上加裝制動電阻。這樣，由接近開關傳感器，通過PLC軟件處理后的開關信號作為控制變頻器的輸入信號，最后驅(qū)動交流電機。為了使操作簡單，把不同的產(chǎn)品所要的正轉(zhuǎn)、停止時間放入不同的存儲器內(nèi)，通過選擇開關選取不同的輸入點，就能改變不同動程所需要的時間。 

　　3、控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 

　　3.1主要硬件及 I/O端口的定義 

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

　　根據(jù)控制對象和PLC的I/O點數(shù)進行分配如表(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。