一、 引言

    在砂帶生產線中，其前道工序要求對坯布進行處理，清除其表面突起的纖維。坯布與膠輥與刮刀保持一定距離的間隙，在0.2-0.6mm間。在坯布刮刀之前有檢測布縫的電容式傳感器。當有布連接縫接近刮刀時，要求刮刀與坯布迅速打開一段距離，約40-60mm間。原系統采用氣缸打開、關閉。由于氣缸固有特性，使控制效果不理想。我方通過步進電機驅動膠輥，進行間隙調整達到理想效果。

二、系統構成

    坯布需要兩面處理，上下兩面同時刮除突起的纖維。有兩個刮刀與兩個膠軸配合構成兩個工作軸，分別為A、B軸。每軸兩端分別有一臺步進電機，A機與B機。

    系統圖下：

工藝流程示意圖

    每臺步進電機都有一臺驅動器，共四臺驅動器，驅動器由PLC控制。電機輸出軸經減速機輸出給膠輥。

    由于絕大多數PLC只有兩個高速輸出口，可控制兩臺步進電機驅動器。也可采用一臺主機加高速定位模塊完成對四臺電機的控制，但定位模塊成本比較高。本系統采用了兩臺臺達DVP14ES型PLC。臺達DVP系列PLC輸入輸出最小為8入/6出。由于價格合理，本系統采用2臺主機，仍比其它品牌機型加定位模塊合適，并且輸入、出量配置也較合理。一臺PLC的高速脈沖Y0、Y1控制2臺步進驅動器的運行速度，其Y4、Y5分別控制步進驅動器的運轉方向，步進電機驅動器要求輸入速度信號及方向信號。

三、工作原理

    3．1 刮刀與膠輥平行調整。由于某原因，可能導致刮刀與膠輥不平行，也就是一個軸左右兩邊與刮刀間隙大小不一致。可以調整工作軸中的一臺電機，使其上升或下降使刮刀與膠輥平行。調整平行后即可使本膠輥投入正常使用。在人機界面上設計有控制A軸A機和B軸A機的手動按鈕。間隙由塞尺測量。

    3．2 工作間隙的調整。在投入自動使用前，必須對間隙進行調整。在界面上有兩種方法可以實現。一種是點動控制，另一種是設定運行數據進行控制。點動控制適用于在不知道膠輥與刮刀間隙時的初次調節間隙。首先用點動控制使膠輥與刮刀間隙為零，即調零。然后再人機界面上設定打開間隙量。當改變坯布品種時，只需根據兩種坯布厚度差別，設定要改變的間隙量即可。

    3．3 人機界面的設計。 一臺人機界面通過RS485通訊線與2臺PLC相連。在人機界面程序設計中，可以利用PWS提供的宏指令，一個按鈕控制兩個PLC的中間繼電器M20，即自動按鈕。當M20為ON時，兩個PLC的工作狀態為自動模式。人機界面上還可以設定自動運行時刮刀打開間隙。分別有兩個數值輸入按鈕，寫進兩臺PLC，經過數據變換，作為步進電機控制器的脈沖輸出量。調零工作完成后，調整工作間隙，然后使M20置為ON，投入自動運行。

    3．4 步進電機驅動器的設置。步進電機驅動器的細分設置為0.72，即PLC輸出給步進電機驅動器每500個脈沖，步進電機輸出軸旋轉一周。細分值與PLC的高速輸出命令相配合。細分過大時電機會因負載大而失步，細分太小時，在自動運行時，打開距離不夠而使布縫被刮斷。

控制系統圖

四．應用效果及問題。

    經過一段時間的運行，證明系統運行正常，達到了設計要求。在程序設計中，利用高速輸出命令PLSY時，電機在加速時失步，造成控制不穩，后來改為用PLSR命令。利用PLSR命令時，必須設置好加減速時間。改為PLSR命令后，遠行穩定可靠。由于采用兩臺PLC，其控制對象工況一樣，兩臺PLC程序完全一樣，程序調試簡便。