0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于FP0系列PLC实现数字式兔毛梳理机控制系统的方案设计

电子设计 来源:可编程控制器与工厂自动 作者:周奉磊 2020-11-25 10:34 次阅读

1 引言

本机是将兔毛原料未经改性处理,直接进行开松、梳理,制成一定支数的毛条,具备抱合力大和加有真捻等特点,并由纺纱机(FNT-28型兔毛纺纱机,专利号:9424N73-4)纺制成各种规格支数的细纱。本机是国家发明专利产品(专利号:93106597-6),“八五”国家星火项目,同时又被国家科委列为“九五”目。全机结构示意图如图1所示。

图1 梳理机结构示意图

本机电气部分采用继电器控制系统,动力驱动由三相异步电动机来完成。该控制系统有三点不足:

(1) 继电器线路接线复杂,功能单一。 继电器接触控制系统的逻辑部分由许多继电器;按某一固定形式连接而成,若工艺流程发生改变,则需要改变继电器控制系统的接线,才能满足新的工艺流程要求。工人实际操作和维修复杂,易出故障;

(2) 可靠性不高,控制精度不够,这就势必影响了出条支数、出条定重;

(3) 继电器控制柜的体积大,占用了较大的生产空间,影响了工人的操作。

因此有必要对本机的控制系统进行改造。近年来,随着科学技术的飞速发展,步进、伺服电机的应用越来越广泛,其功能多样性和产品可靠性日臻完善,正在逐步取代原来的普通电机。而且随着可编程控制器技术的日益成熟,将二者完整地结合起来,完成对各种复杂运动的自动控制,实行机电一体化,正在成为一种趋势。

2 控制方案的确定

由于步进电机可直接用数字信号控制,无需反馈可开环工作,无累积定位误差,控制精度高,因此被广泛用于数字控制系统和计算机控制系统。而可编程序控制器(PLC)是一种适于工业现场控制的,由单片计算机(CPU)、外围大规模集成电路(LSI)、系统软件及I/0接口等构成的新型控制器,用户通过软件设计,可实现以往难以实现的各种复杂逻辑控制。与通用PC机或单片机构成的系统相比,PLC具有可靠、抗扰能力强、编程简单等优点,已成为替代传统继电接触器控制线路的升级换代产品。因此,本系统采用可编程控制器(PLC) 为控制核心,步进电动机为执行元件、红外光电传感器检测元件的新型系统,实现了兔毛梳理机的计算机数字控制。其组成原理如图2所示:

图2 控制系统原理图

3 控制系统的实现

3.1 系统组成

PLC选用日本松下FP0 PLC,共8点输入(X0“X7),8点输出(Y0”Y7),主要控制主电机Motor1和毛斗步进电机Motor2的工作状态和转速;步进电机选用两相混合步进电动机,步距角1.8°/STEP,用于驱动主机和毛斗;步进电机驱动器选用DMD402,电源电压DC14V“40V,其作用是根据PLC的控制指令对电机实现脉冲和方向控制。

3.2 系统工作原理

FP0系列PLC除具有一般逻辑控制与运算功能外,还具有高速计数输入(最大10kHz)、PLS脉冲直接输出、SPD位置控制、PWM脉冲输出等特殊处理功能,用于步进电机的速度控制或位置按制十分方便。

在图3所示系统中:PLC输出口Y0、Y1以脉冲速率方式输入步进电机驱动器的Pulse input端,控制梳理机主电机和毛斗电机转速和位移。PLC输出口Y2、Y3以方向信号输入到驱动器Directional input端,控制梳理机电机的转向。输出点Y4、Y5是步进电机复位信号RST,每次开机对步进电机驱动器清零。PLC输入点X0以梳理机喂入量斗处的红外传感器作为输入信号,可调节喂入量斗的喂毛量。X1、X2作为步进电机的启动信号,X3作为步进电机复位信号。X4以为位置传感器作为输入信号,检测梳理机是否复位。可以利用当需要手动操作时,可通过PLC的手动输入信号X5、X6,以点动方式按制电机的正转或反转。控制关系为:X5=ON,电机正转;X6=ON,电机反转。

图3 梳理机控制工作原理图

4 控制系统软件设计

图4是根据前述梳理机的电气控制原理,结合PLC的程序设计方法和生产工艺要求,设计的控制软件程序流程图。

图4 梳理机运行程序图

利用FP0 PLC提供的高速脉冲处理指令、逻辑控制指令、算数运算指令及一些特殊功能指令,可较方便的实现对步进电机的升/降速、恒速及正/反转的运行控制,尤其用PLS-脉冲输出指令和SPD-位置控制指令,可使步进电机达到不失步的升/降速与恒速运行。

5 结束语

以PLC和步进电机为主构成的数字式兔毛梳理机控制系统的研制成功,为兔毛梳理机在生产与应用环节的工艺参数的调整,提供了保障。采用本控制系统的兔毛梳理机各项指标:适纺原料范围:兔毛(高比例);条干重量不匀率:1.5%;生条可纺支数:8~60公支;脱毛量:1~mg/100cm2;兔毛制成率≥95%;出条定重:0.125~1g/m;台时产量:0.3~2kg/h。此外,系统具有控制精度高、操作简单、运行平稳、无噪音等优点。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 继电器
    +关注

    关注

    132

    文章

    5314

    浏览量

    148318
  • 控制系统
    +关注

    关注

    41

    文章

    6507

    浏览量

    110375
  • plc
    plc
    +关注

    关注

    5006

    文章

    13103

    浏览量

    461400
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    labview连接松下FP0系列PLC

    请问labview如何与FP0系列PLC通讯,有人说用自己专用的通信协议,也有人说用[qq]466982421[/qq]OPC。我现在很想知道如何利用专用通信协议进行通信,格式是怎样发送?请说详细一点吧,谢谢了
    发表于 09-13 20:02

    单片系统

    1.单片系统 采用单片系统实现运动控制,成本较低,但开发难度较大,周期长。这种
    发表于 09-07 07:31

    PLC 断料控制系统的设计与应用

    介绍了一种基于PLC 的断料控制系统的设计与应用。详细论述了生产工艺控制要求及系统设计,着重论述了几个关键技术的设计与
    发表于 05-25 10:20 12次下载

    基于微控制器的数字式温度伺服控制系统

    温度伺服控制系统是数码变温空调的一个重要的子系统,是数码变温空调的执行机构。本文根据数码变温空调的工作原理,提出了一种基于ARM 微控制器的全数字式温度伺服
    发表于 07-07 15:09 27次下载

    脉冲输出功能

    利用FP0的高速计数器功能,可以实现两路脉冲信号的输出。并且,若与脉冲控制的电机(如步进电机或数字式交流伺服电机等)一起使用,配以FP0的专
    发表于 07-08 12:13 18次下载

    基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计

    对于沥青混凝土摊铺机自动找平控制系统来说,数字式控制系统的研制是目前的一个方向。介绍了一种基于CAN总线的数字式自动找平控制系统。该
    发表于 12-07 14:17 33次下载

    数字式电阻控制电路

    数字式电阻控制电路 数字式
    发表于 09-15 11:30 1012次阅读
    <b class='flag-5'>数字式</b>电阻<b class='flag-5'>控制</b>电路

    数字式电容控制电路

    数字式电容控制电路 数字式
    发表于 09-15 11:34 652次阅读
    <b class='flag-5'>数字式</b>电容<b class='flag-5'>控制</b>电路

    基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计

    基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计 随着微型电子技术的发展以及成本的降低,数字式控制系统在现代工程机械中得到了越来越广泛的应用,基
    发表于 10-17 09:35 638次阅读
    基于CAN总线的<b class='flag-5'>数字式</b>自动找平<b class='flag-5'>控制系统</b>设计

    一种基于DSP+FPGA的控制系统方案设计

    一种基于DSP+FPGA的控制系统方案设计 一、前言 ?   本文提到的控制系统控制通信设备的正常工作,是整个通信设备的重要组成部分。该控制系统
    发表于 12-22 17:44 938次阅读
    一种基于DSP+FPGA的<b class='flag-5'>控制系统</b><b class='flag-5'>方案设计</b>

    工业过程测量和控制系统用模拟输入数字式指示

    本标准规定了工业过程测量和控制系统数字式指示仪的主要性能参数、试验方法、通用技术要求和评定细则。 本标准适用于模拟输入的工业过程测量和控制系统数字式指示仪(以下
    发表于 03-30 12:29 19次下载

    堆垛PLC控制系统的设计

    介绍了松下电工FP1- C40 型PLC 在堆垛控制系统的应用, 以及由PC PLC、变频
    发表于 09-16 17:55 96次下载
    堆垛<b class='flag-5'>机</b><b class='flag-5'>PLC</b><b class='flag-5'>控制系统</b>的设计

    数字式快速测温系统的设计与实现_任勇峰

    数字式快速测温系统的设计与实现_任勇峰
    发表于 01-16 14:04 1次下载

    使用数字通信实现PLC押出控制系统的方法详细说明

    介绍了基于数字通信的PLC押出控制系统实现方法,实现了可编程
    发表于 08-27 16:07 10次下载
    使用<b class='flag-5'>数字通信实现</b><b class='flag-5'>PLC</b>押出<b class='flag-5'>机</b><b class='flag-5'>控制系统</b>的方法详细说明

    PLC和步进电机构成的数字式兔毛梳理机控制系统

    PLC和步进电机为主构成的数字式兔毛梳理机控制系统的研制成功,为兔毛
    发表于 10-22 15:44 783次阅读
    <b class='flag-5'>PLC</b>和步进电机构成的<b class='flag-5'>数字式</b><b class='flag-5'>兔毛</b><b class='flag-5'>梳理机</b><b class='flag-5'>控制系统</b>