國家電投集團遠達環保催化劑有限公司的研究人員毛久勇， 在2017年第11期《電氣技術》雜誌上撰文指出， 擠出機出口的傳送帶速度是影響產品品質的關鍵因數， 所以擠出機出口傳送帶的速度與擠出機擠出速度保持同步顯得至關重要。
以鐳射測速儀輸出的速度脈衝信號作為脈衝發生器， 利用西門子200PLC的高速脈衝計數功能對單位時間內的脈衝進行計數,然後把單位時間內的脈衝數量轉換為同步傳送帶變頻器的類比量速度控制信號。
設計了一種對擠出機速度採集與出口傳送帶速度同步的應用程式，
國內脫銷催化劑生產行業中， 廣泛採用編碼器測速來控制擠出機前端的同步傳輸皮帶速度。 其工作原理是將編碼器的軸與產品的表面緊密接觸， 應用摩擦原理檢測出擠出機出口產品的線速度， 通過PLC程式控制同步傳輸帶變頻器的頻率來實現與擠出機速度同步。
但是， 採用編碼器[1-2]檢測連續移動且柔軟的物體速度時存在局限性， 不僅會導致被測速物體表面變形， 而且檢測的速度也不準確， 最終影響回饋控制的精度。 目前， 鐳射測速儀是非接觸式測速的[3]最佳選擇， 檢測速度及時準確， 提高了傳輸皮帶系統的同步回應速度和穩定性。
1擠出機同步傳送帶工作原理
擠出機採用變頻器調速的方式控制擠出速度， 由於供給物料存在間隙導致擠出的產品速度有較小波動， 為了使擠出的產品在傳送帶上不發生拉伸和擠壓變形， 擠出機前端的傳送帶速度必須和擠出機擠出速度同步。
擠出機起動時的出料速度為1-3m/min， 本系統採用BETALaserMike的鐳射測速儀採集擠出機出口的產品速度， 採集速度信號的量程為0-5 m/min， 把採集到的速度轉換為脈衝串的形式輸出， 輸出脈衝的數量為10000p/m。
利用S7-200PLC的高速計數器[4]功能計算單位時間的脈衝個數， 然後根據機械傳動比例關係編寫PLC程式， 輸出0-10v模擬量到變頻器控制同步傳送帶電動機[5]的轉速。
2控制系統硬體組成
2.1硬體設定
該系統選用了西門子公司的S7-200CPU224和EM235作為控制系統，
2.2 I/O點分配
輸入點分配：I0.0-鐳射測速儀脈衝輸入信號；I0.1-同步傳送帶變頻器故障；I0.2-系統運行；輸出點分配：Q0.2-同步傳送帶變頻器運行；模擬量分配：AQW0-同步傳送帶運行速度；
2.3系統設計
控制系統流程圖如圖1所示。
圖1 控制系統流程圖
3擠出機出口傳送皮帶速度同步的程式實現
本系統採用STEP 7 MicroWIN SP8程式設計軟體， 創建三個梯形圖區塊：主程序塊（OB1）、初始化程式（SBR1）和中斷程式快（INT_0）。 本文設計的控制程式梯形圖如圖2所示。
圖2 控制程式梯形圖
初始化區塊（SBR1）在PLC上電後執行一次程式掃描，
初始化程式中HDEF指令參數選用高速計數器0和工作模式0， 即通過PLC位址I0.0輸入的脈衝時鐘進行計數。 初次掃描時將16#F8傳送到存儲區SMB37， 即允許高速計數器HSC0寫入新的當前值、新的預設值和4倍速增計數。 將0傳送給存儲區SMD38， 即為在初始化時對高速計數器0的當前值進行清零。
中斷區塊（INT_0）每1s執行一次掃描， 將計數器HC0的脈衝數量存儲到雙整型資料VD600中， 同時對高速計數器HC0的當前值進行清零。 資料VD600除以10後將結果保存到VD700中， VD700代表擠出機出口1s的位移量。
VW740乘上常數210後存儲到VW320， VW320作為同步皮帶變頻器的模擬量輸出。 因為變頻器工頻50HZ時同步傳送帶的線速度為30 m/min， 而鐳射測速儀檢測的速度範圍為0-5 m/min，為了滿足0-10v的模擬量到變頻器的速度對應為0-5 m/min，根據傳送皮帶的減速箱減速比和皮帶滾筒直徑算出了210這個比例係數。
主程序塊（OB1）為迴圈掃描的區塊，所有的副程式塊和中斷區塊都在這裡調用和觸發調用。當把系統的運行開關I0.2接通，變頻器故障I0.1沒有出現時，變頻器的運轉信號Q0.2導通。
OB1中的T32計時器產生1s的脈衝波，T32上升沿觸發中斷程式INT_0運行，中斷程式計算出當前的擠出速度，類比量輸出AQW0輸出0-10v的類比量信號控制變頻器的頻率輸出。頻率源信號和變頻器運轉信號都滿足條件時，擠出同步傳送帶保持與擠出機出口的速度即時同步。
此控制系統已經應用于遠達環保催化劑有限公司的擠出生產線，該生產線年產量達12000m³。經過幾年的生產試驗，擠出機同步傳輸皮帶上的催化劑產品沒有發生扭曲和拉伸的現象，證實了此套控制系統具有良好的穩定性和實用性。
4 結論
文中針對傳統測速在柔軟產品中存在的缺點，結合鐳射測速的準確性和即時性特點，設計了一種基於PLC的傳輸皮帶同步運行程式，通過PLC輸出的模擬量控制傳輸皮帶變頻器的速度。該設計程式穩定可靠，效率高，測速即時性好，可使用於各種同步傳輸場合。
而鐳射測速儀檢測的速度範圍為0-5 m/min，為了滿足0-10v的模擬量到變頻器的速度對應為0-5 m/min，根據傳送皮帶的減速箱減速比和皮帶滾筒直徑算出了210這個比例係數。主程序塊（OB1）為迴圈掃描的區塊，所有的副程式塊和中斷區塊都在這裡調用和觸發調用。當把系統的運行開關I0.2接通，變頻器故障I0.1沒有出現時，變頻器的運轉信號Q0.2導通。
OB1中的T32計時器產生1s的脈衝波，T32上升沿觸發中斷程式INT_0運行，中斷程式計算出當前的擠出速度，類比量輸出AQW0輸出0-10v的類比量信號控制變頻器的頻率輸出。頻率源信號和變頻器運轉信號都滿足條件時，擠出同步傳送帶保持與擠出機出口的速度即時同步。
此控制系統已經應用于遠達環保催化劑有限公司的擠出生產線，該生產線年產量達12000m³。經過幾年的生產試驗，擠出機同步傳輸皮帶上的催化劑產品沒有發生扭曲和拉伸的現象，證實了此套控制系統具有良好的穩定性和實用性。
4 結論
文中針對傳統測速在柔軟產品中存在的缺點，結合鐳射測速的準確性和即時性特點，設計了一種基於PLC的傳輸皮帶同步運行程式，通過PLC輸出的模擬量控制傳輸皮帶變頻器的速度。該設計程式穩定可靠，效率高，測速即時性好，可使用於各種同步傳輸場合。