传动带多功能测长试验机电控系统设计分析

　　0 引言

　　带传动是重要的机械传动形式之一， 带传动广泛应用于汽车、 机械、 纺织、 家电、 办公自动化、 轻工、 农机等领域， 在国民经济和人民日常生活中发挥着愈来愈重要的作用。 随着传动带种类增多， 其性能指标要求提高， 新材料、 新技术和新工艺的不断应用， 使生产设备越来越先进、 检测手段不断更新和提高。

　　传动带多功能测长试验机是传动带性能指标检测的关键设备之一。 在实际应用中， 传动带各项尺寸精度，对使用性能及寿命影响很大。 在国家标准汽车同步带(GB12734-2003)、 汽车多楔带 (GB13552-2008)、 汽车V 带 (GB12732-2008) 等标准发布后， 对带的长度检测提出了新的要求， 应用在精密设备中的带一般均需逐条检测， 而且在测长时不仅仅只对带的长度做出有效评估， 还要对其它动态参数做出评定， 如露出高度、 横向摆动量等。 为适应传动带发展趋势和满足新的国家标准要求， 我们研制了新型高精度传动带多功能测长试验机， 本文着重分析了电控系统设计方案。

　　1 功能分析

　　(1)测量参数要求。 根据相关国家标准要求， 同步带、多楔带和 V 带测量参数见表 1。

　　(2)传感器及其硬件配置 。 根据表1 要求，选定传感器及硬件配置见表2。该系统的硬件信号及数量见表 3。

　　2 电控系统方案一

　　系统硬件配置采用 S7-300PLC、HMI、打印机，根据表 3 的分析，系统配置见图 1。

　　PS307 可以为 CPU 和功能模块 FM353 提供 DC24V电源， 主控制器采用 CPU314C-2 DP， 是一用于分布式结构的紧凑型 CPU。 处理器处理每个二进制指令的时间达到 100～200 ns。 内置 MPI 接口可以最多同时建立 12个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在些连接中，始终分别为PG 和OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯 ”， MPI 可以用来建立最多 16 个 CPU 组成的简单网络。 内置 24 个数字量输入 (所有输入都可用作中断处理)和16 个数字量输出，以及4 个模拟量输入和2 个模拟量输出，计数频率高 达60kHz， 这些使得CPU 314C -2 DP足以胜任本设计的任务要求。

　　步进电机驱动模块 FM 353 是一种用于控制步进电机的定位模板，能够执行许多功能， 处理广泛的定位任务， 可提供较高的精确度和动态响应。

　　HMI 采用 OP277 作为人机接口，具有紧凑的高性能按键面板， 全图形化 5.7" TFT 显示屏， 256 色， 用户存储器 4 MB，24 个功能键，也可用作直接按键， 灵活性好， 具有MMC 卡插槽，USB 端口 (可以连接鼠标，键盘，打印机) 和多达 5 种语言在线切换等， 可以满足复杂的可视化要求。