概述：

精确的定长控制设备往往要求具备高速输入和高速输出功能，同时又要协调多个设备间配合动作。PLC由于其集高速、通讯和控制功能于一身，被越来越广泛的应用到定长切割设备中。

本文将Emerson的EC20系列PLC应用到挂面切割机上，通过接收文本显示器信息和编码器的高速输入信号，利用高速输出驱动伺服放大器并通讯控制变频器，从而实现面条切割长度的精确控制。

一．系统工艺介绍

挂面在刚刚生产出来时，并非像我们平时见到的那样短小，而是长度约1.3米的长长的一串，因此为了适合人们的食用以及方便运输，需要将其切割为长度适当的若干段。

长面切割前需要人工将其挂在面杆上，之后通过主传送带上的挂钩将面杆及长面带入设备。切刀后端接近开关感应到面杆到达后，控制切刀动作将面杆与挂面切离，而此时的挂面已经被一对导面滚轮压住继续向前行进。此后切刀不断动作切割面条，固定时间或长度后停止动作，等待下一杆面。

 
面条切割机的主传动为3.7KW电机，由艾默生变频器调速控制；切刀动作为伺服电机驱动，由伺服放大器控制；同时配备文本显示器，用于设置切面长度和监控设备状态；传动轴承装有欧姆龙1000线增量式旋转编码器；核心控制机构为艾默生EC20-PLC。

2．工艺要求

长度：要求切割出的面条长度为从100mm到400mm，可以调整的最小范围为1mm，允许误差±2mm。

主电机转速：为了节能，当每连续中断几杆面时，需要将电机降频，直至最低设定转速；当每连续来几杆面时，需要将电机缓慢增频，直至最高设定转速。

切刀动作：由于切刀为双刃型，因此每次切割动作为转动半圈，且切刀的转速不可过慢，防止面条在切刀处短暂堆积。

切割刀数：对于固定面条总长、固定挂面单长的情况下，每杆面切割的刀数是固定的。但是刀数在小于实际值以内应该是可调的，因为有时长面的后面部分可能有弯曲等问题，不能制为成品。同时，剩余的部分需要回收重新制成长面，因此需要打碎。

3．电气系统结构及说明

整体系统的电气结构如下图

 
图中的黑线代表数据流，箭头表示数据的传递方向。

文本显示器与EC20的PORT0通讯端口采用MODBUS协议通讯，其中PLC作为从站。主站发送的信息主要有一杆长面的长度，切割挂面的单长，切割刀数，手动/自动切换等；从站返回的信息包括当前变频器运行频率，已切割刀数，总的面杆数计数等。

变频器与EC20的PORT1通讯端口采用自由口协议通讯。运行中PLC向变频器发送启动、停止、频率设定三种命令，具体发送时刻和发送周期由程序中的逻辑控制。

编码器将A、B两相信号分别送入PLC的X0和X1。PLC应用高速计数功能对编码器信号计数，经过内部计算和变换后确定何时驱动伺服放大器动作。

伺服放大器与PLC的高速输出端子Y0连接，通过PLC输出的高速脉冲的频率和数量确定切刀的转速与位置。