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生變化。其機械工作過程如下：鏈輪轉動通過動程桿轉動并使動程桿發生位移去推動擺桿來改變限位開關的狀態，其中限位開關斷開的位置就是動程桿的原點，鏈輪的轉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，此時動程桿開始離開擺桿，限位開關也有斷開狀態變成閉合狀態，隨著電機正轉時間的增加，動程桿離原點的位移量也在增加，電機正轉結束動程桿的位移變化量也結束。接著電機開始反轉，電機反轉時間的長短是由動程桿離開原點移位量的多少來決定的，電機一開始反轉動程桿便向原點靠近，最后動程桿頂到限位開關使限位開關斷開，這時動程桿回到原點，電機反轉也停止了。邊緣控制電機的正轉、反轉、停止一次稱為一級動程。邊緣控制電機正轉時間的長短，反映在動程桿上是位移量的大小，調節時間繼電器設定時間的長短，也就改變了邊緣電機正轉時間的長短。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，根據機械和電氣控制存在的一些問題，邊緣控制系統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不僅使用壽命短而且故障率也高使工作不夠可靠，調試困難。 

　　2.、改進方案 

    根據以上問題的提出，針對第一問題，在原來的控制系統中尋找原因所在，經分析原因是動程桿、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，邊緣控制系統不能正常運行的原因。為了解決能在較小的動程時間內，邊緣控制系統能正常運行。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。對于原系統中第二個問題利用接觸器頻繁進行正反轉，決定去掉接觸器，用變頻器來實現電機的正、反轉功能，為了預防電機在很短的時間從正轉到反轉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，最后驅動交流電機。為了使操作簡單，把不同的產品所要的正轉、停止時間放入不同的存儲器內，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、控制系統的實現 

　　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。該產品抗干擾能力強。在該PLC輸入的14個點中現用9個；還有5個作新產品的輸入和其它備用，在輸出的10個點中現用4個點其它也作備用。本系統在器材的選擇上采用抗干擾較強的產品外，還在PLC的電源上加隔離變壓器，來加強系統的抗干擾能力。 

　　根據控制對象和PLC的I/O點數進行分配如表(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。