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

　　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:

　　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