PLC和步进电机构成的数字式兔毛梳理机控制系统
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。
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。
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、红外光电传感器为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：
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。
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。
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。
PCBA加工需要做到的三点要求
一文知道单轴、双轴、三轴倾角传感器的区别
硬盘容量不足的原因是什么 磁盘其实还有隐藏分区
薄膜电容在众多领域中发挥的作用是什么
摩托罗拉Razr折叠屏手机将于明年初上市支持5G网络售价1万元左右
PLC和步进电机构成的数字式兔毛梳理机控制系统
手机设计集成的关键—IP模块
探究Redis网络模型究竟有多强大（中）
构建立体的客户画像，基于客户数据及AI技术实现全场景服务
曙光分布式块存储系统XStor1000助力电力行业发展
红旗H9和小鹏P7获第八届2021中国年度汽车年度大奖
通过利用DSM智能放大器提升扬声器的音量和低音响应
iQOO Pro 5G版刷新5G手机价格底线，预约量已经突破了15万台
微波pin二极管电阻与温度的关系
锤子新机坚果Pro定档5月9日发布，老罗强行定义春天，网友热评：还好我没放弃
42v是安全电压吗_国家规定的安全电压是多少伏
关于采用20-380VDC电源模块的宽电压直流/直流变换解决方案介绍
陀螺(经纬仪)定向
led灯控制器线路图
基于XBee进行ZigBee组网——XBee介绍
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。
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、红外光电传感器为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：
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。
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。
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。
PCBA加工需要做到的三点要求
一文知道单轴、双轴、三轴倾角传感器的区别
硬盘容量不足的原因是什么 磁盘其实还有隐藏分区
薄膜电容在众多领域中发挥的作用是什么
摩托罗拉Razr折叠屏手机将于明年初上市支持5G网络售价1万元左右
PLC和步进电机构成的数字式兔毛梳理机控制系统
手机设计集成的关键—IP模块
探究Redis网络模型究竟有多强大（中）
构建立体的客户画像，基于客户数据及AI技术实现全场景服务
曙光分布式块存储系统XStor1000助力电力行业发展
红旗H9和小鹏P7获第八届2021中国年度汽车年度大奖
通过利用DSM智能放大器提升扬声器的音量和低音响应
iQOO Pro 5G版刷新5G手机价格底线，预约量已经突破了15万台
微波pin二极管电阻与温度的关系
锤子新机坚果Pro定档5月9日发布，老罗强行定义春天，网友热评：还好我没放弃
42v是安全电压吗_国家规定的安全电压是多少伏
关于采用20-380VDC电源模块的宽电压直流/直流变换解决方案介绍
陀螺(经纬仪)定向
led灯控制器线路图
基于XBee进行ZigBee组网——XBee介绍