基于PLC的自动卷缆机控制系统设计

第[12]。（3）排线电机的速度控制排线装置由一个伺服驱动器带动的伺服电机M3构成，其作用是为了保持线卷的平整和美观。因为要保持线缆在卷绕时相邻线圈紧密贴合，即实现等距螺旋卷绕，因此要使排线的速度刚好契合卷绕的速度。由于卷绕速度的方向于排线方向并不吻合，并且卷绕与排线两个动作在单股线圈的周期内路程并不相当（绕线一周，排线杆移动一个线缆的直径距离）所以绕线速度必须与排线速度成比例，由此才可以保持等距螺旋卷绕。但是由于排线杆的移动距离受线缆直径影响，因此需要在按SB1启动前先设置好线缆的直径才可以实现绕线的最佳效果。（4）排线电机的正反控制由于卷线时所绕圈数并不止一圈，所以需要排线控制器在排线杆上往复运动来实现多层排线卷绕。当卷绕一圈完成时，排线器将处于排线杆两端的任一端(左限位I0.2,右限位I0.3)，此时排线装置向PLC发送信号此时单圈的卷绕已经完成。PLC收到信号后进行计数，再发送给伺服驱动器反向运动的信号，伺服驱动器输出Q0.1，伺服电机M3反向运动，以此开始第二圈的循环，如此往复。当计数器达到所设置的层数时，自动断开电源，所有电动机停止。因此需要在按SB1启动前先设置好所需卷绕的层数才可以自动停止卷绕，或者通过急停按钮SB2进行紧急停止。线缆卷绕机的PLC控制流程图如图4.2所示。图4.2线缆卷绕机的PLC控制流程图4.4卷缆机控制系统程序的组态与部分电气原理图表4.1PLC输入、输出分配表输入输出I0.0启动SB1Q0.0伺服脉冲I0.1停止SB2Q0.1伺服方向I0.2伺服电机左限位I0.3伺服电机右限位I0.4张力传感器SQ1图4.1部分梯型图

图4.2收卷张力控制电气图致谢结论这篇论文的主要目的是想通过PLC的强大功能去优化目前卷缆机的工作效果。由于传统的卷缆机会因为一些技术上的问题在卷缆时发生或多或少的错误，让线缆在卷收的过程中无法避免一些突发情况的发生，甚至由于一些卷缆机结构上本就存在的固有缺陷让卷缆的过程中出现了很多不利影响，使得卷出来的线卷失去了本应有的平整和紧密。而PLC的控制技术可以使卷缆机在控制方面获得更加有利的加持。卷缆装置工作时线卷的松弛是最容易发生出错的情况，而线缆的松弛情况的出现在于线缆的两边受力失衡，根本原因还是由于卷线机与放线机的速度控制不当所造成的，PLC的精准控制刚好满足了这个要求。在本系统中，还配备了张力检测器去实时监控线缆在卷绕时的张力大小，通过张力的大小反映了线缆此刻的松弛或紧绷的状态，PLC会通过张力检测器的反馈对两边的放线电动机和收线电动机进行转速操控，从而将张力维持在一定相对稳定的水平，由此来保证卷缆机装置可以将线卷收卷得足够平整紧密。如此一来卷缆装置的工作质量与效率将会在PLC的加持下双向提升，并由此可以在工业环境中发挥更大的作用与优势，带来更多的生产力提升空间，并可以进一步地推动卷缆机行业在国内的发展前程，让国内的卷缆机产业市场更多踏入国外市场并依靠自身创新的技术手段来更好地占据世界市场，带来更多的经济收入以进一步提高相关的科技投入，提升科技水平在设计的过程中，也遇到了很多的问题。例如对于PLC程序设计的不熟悉与遗忘，也使得我在程序设计时显得寸步难行，即使在脑中已经有相关的设计构思和想法，功能用途也历历在目，但真要去用程序去实现这个工程对我来说也是一个莫大的挑战，虽然最后在花了不少功夫的努力下完成了这篇毕业设计，但是这其中的路也是相当崎岖。在用CAD绘画相关构图时，也是花了一些心思才把这个具体的集成设备用平面图的简略形式进行刻画，虽然形象简陋但是也体现出了大部分构思与想法。就此论文就结束了，大学的生活也在此接近尾声，论文的完成虽然看似是参考文献参考文献蒋俊能,段志平.变频矢量技术在张力控制中的应用[J].科技信息,2008-11-01.赵继凤.浅谈现代机械制造技术及其发展趋势[J].房地产导刊:中,2014-11-01.齐绍文，侯燕，柴君那．FK6卷绕成型机构的研究[J].山西机械,2000.22(3):22-23.范国伟,刘一帆.电气控制与PLC应用技术[M].人民邮电出版社,201302.293.傅伟,李彦锋.大唐安阳电力有限责任公司中水控制系统改造[J].河南电力,2020(S1):19-20+48张年,黄冈,张广怀.电机的应用[J],科协论坛(下半月),2007-08-01.张搏.变频器中PLC自动控制技术的有效应用研究[J].中国新技术新产品.2020(OT).张小红.TB880E型隧道掘进机控制系统电源改造[J].铁道建筑技术，2009-11-01.陈荣,低成本可编程控制器输入点扩展方法研究[J].工业控制计算机,2004-01-01.柏云,关于建筑电气节能设计及照明节能设计研究[J].城市周刊,2019-09-01.许璐,FIuidSIM仿真软件在"机电设备安装与调试"课程教学中的应用[J].无线互联科技,2017-10-01.刘世奎,徐世许,王栋,李玉兰.线缆卷绕机的PLC控制系统设计[J].机械制造与自动化,2011-10-01.王艳秋,基于FPGA的CPU设计与实现[D].河北工业大学,2008-11-01.田密.PLC仿真系统设计与实现及其实验应用[D].华中科技大学.2007.张博文.废弃航空煤油回收系统的设计与实现[D].哈尔滨工程大学.2019.李龙.基于PLC的能效监控系统的设计与实现[D].电子科技大学.2011.王新娜，王志军.伺服控制技术及其在自动化系统中的应用[J].造纸装备及材料.2020.舒志兵，杜永红，黄益群，严彩忠，陈先锋.最新运动控制技术进展[J].电气时代.2005.张永胜,马晓燕,基于PLC的焊接摆动器控制系统设计[J].焊接.2018-07-01.SUChaoyang.ResearchandDevelopmentonCapacitorAppearanceDefectsBasedonImageProcessingTechnology[D].Nanjing:NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2018.]LINZhongxing,ZENGXianjie,ZHANGZongshuo.DesignofAutomaticPadPrintingMachineforLampCapLogoBasedonPneumaticTransmission[J].ChineseHydraulics&Pneumatics,2019,（1）：117-121.

[12]JIAZhenzhen,ZHANGTao,CAOXingqi