本機是將兔毛原料未經(jīng)改性處理，直接進行開松、梳理，制成一定支數(shù)的毛條，具備抱合力大和加有真捻等特點，并由紡紗機(FNT-28型兔毛紡紗機，專利號:9424N73-4)紡制成各種規(guī)格支數(shù)的細紗。本機是國家發(fā)明專利產(chǎn)品(專利號:93106597-6)，八五國家星火項目，同時又被國家科委列為九五項目。
本機電氣部分采用繼電器控制系統(tǒng)，動力驅(qū)動由三相異步電動機來完成。該控制系統(tǒng)有三點不足:
(1) 繼電器線路接線復雜，功能單一。 繼電器接觸控制系統(tǒng)的邏輯部分由許多繼電器;按某一固定形式連接而成，若工藝流程發(fā)生改變，則需要改變繼電器控制系統(tǒng)的接線，才能滿足新的工藝流程要求。工人實際操作和維修復雜，易出故障;
(2) 可靠性不高，控制精度不夠，這就勢必影響了出條支數(shù)、出條定重;
(3) 繼電器控制柜的體積大，占用了較大的生產(chǎn)空間，影響了工人的操作。
因此有必要對本機的控制系統(tǒng)進行改造。近年來，隨著
科學技術的飛速發(fā)展，步進、伺服電機的應用越來越廣泛，其功能多樣性和產(chǎn)品可靠性日臻完善，正在逐步取代原來的普通電機。而且隨著可編程控制器技術的日益成熟，將二者完整地結(jié)合起來，完成對各種復雜運動的自動控制，實行機電一體化，正在成為一種趨勢。
2 控制方案的確定
由于步進電機可直接用數(shù)字信號控制，無需反饋可開環(huán)工作，無累積定位誤差，控制精度高，因此被廣泛用于數(shù)字控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。而可編程序控制器(PLC)是一種適于工業(yè)現(xiàn)場控制的，由單片計算機(CPU)、外圍大規(guī)模集成電路(LSI)、系統(tǒng)軟件及I/0接口等構成的新型控制器，用戶通過軟件設計，可實現(xiàn)以往難以實現(xiàn)的各種復雜邏輯控制。與通用PC機或單片機構成的系統(tǒng)相比，PLC具有可靠、抗擾能力強、編程簡單等優(yōu)點，已成為替代傳統(tǒng)繼電接觸器控制線路的升級換代產(chǎn)品。因此，本系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC) 為控制核心，步進電動機為執(zhí)行元件、紅外光電傳感器為檢測元件的新型系統(tǒng)，實現(xiàn)了兔毛梳理機的計算機數(shù)字控制。其組成原理如圖所示:

圖2 控制系統(tǒng)原理圖
3 控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)組成
PLC選用日本松下FP0 PLC，共8點輸入(X0~X7),8點輸出(Y0~Y7)，主要控制主電機Motor1和毛斗步進電機Motor2的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速;步進電機選用兩相混合步進電動機，步距角1.8°/STEP，用于驅(qū)動主機和毛斗;步進電機驅(qū)動器選用DMD402，電源電壓DC14V~40V，其作用是根據(jù)PLC的控制指令對電機實現(xiàn)脈沖和方向控制。