繞線(xiàn)機的控制系統的硬件設計是一個(gè)控制系統能否正常、高效、穩定運行的基礎,決定了繞線(xiàn)機的后續軟件設計。
1、 PLC控制系統的設計流程
采用PLC作為主控制器的電氣控制系統設計流程如圖3-1所示。
2、控制系統總體方案設計
龍?chǎng)坞娮拥淖儔浩鹘M合式繞線(xiàn)機采用PLC作為主控制器,采集來(lái)自生產(chǎn)設備的各種輸入信號并進(jìn)行分析處理,利用觸摸屏設置相應生產(chǎn)工藝參數、監控生產(chǎn)過(guò)程,并且觸摸屏上能夠顯示報警信息,便于操作工人及時(shí)處理報警事件。收卷主機的軸上裝有高精度的旋轉編碼器,用于檢測主軸的旋轉角度和轉速,檢測信號輸入到PLC中,用于控制排線(xiàn)伺服的移動(dòng)和主軸的啟停。對于繞線(xiàn)部分,將繞線(xiàn)主軸與排線(xiàn)伺服機構在機械上進(jìn)行解耦,對兩者分別進(jìn)行驅動(dòng),并組成一個(gè)隨動(dòng)系統,即排線(xiàn)伺服部分作為從動(dòng)機構,跟隨繞線(xiàn)主軸的轉動(dòng)而移動(dòng)相應的距離。對于繞箔部分,張力由磁粉制動(dòng)器產(chǎn)生,并考慮到開(kāi)卷處箔料半徑的變化因素,組成張力開(kāi)環(huán)控制系統,基本保證了張力的恒定;糾偏方面,采用光電模擬量糾偏傳感器檢測箱料的位置信號并輸入到PLC中,PLC控制糾偏伺服機構完成對箱料的糾偏,控制系統總體方案如圖3-2所示。
3、控制系統主控設備簡(jiǎn)介
3.1主控制器FX3U
PLC的主要性能指標有程序存儲容量、輸入輸出點(diǎn)數、輸入輸出信號類(lèi)型、高速計數功能、脈沖輸出功能、運算指令、可擴展能力等。日本三菱公司的PLC控制性能穩定可靠,性?xún)r(jià)比較高。三菱PLC FX3U的性能分析如下:
(1)電源規格:AC100V~240V, 50/60HZ 或 DC24V;
(2)輸入輸出點(diǎn)數:本地點(diǎn)數最大為256點(diǎn);
(3)指令執行時(shí)間:基木指令0.065μs,應用指令0.642μs;
(4)高速計數:6點(diǎn)最高100KHz單相計數和2點(diǎn)最高50KHZ雙相計數;
(5)高速脈沖輸出功能:3軸最高100KHz的高速輸出;
(6)程序存儲容量:64000步;
(7)支持浮點(diǎn)型數據的運算,支持PID指令;
(8)擴展能力:可以擴展FX0N、FX2N和FX3U的擴展件。
選擇PLC類(lèi)型時(shí)還應注意其輸出信號的形式,PLC的輸出形式一共有三種:
繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出。繼電器輸出型一般用于輸出動(dòng)作不頻繁的場(chǎng)合,既可以驅動(dòng)直流負載,也可以驅動(dòng)交流負載;晶體管輸出型為直流開(kāi)關(guān)量輸出,響應速度快;晶閘管輸出型一般用于驅動(dòng)交流負載。