近年來PLC以其模塊化的結(jié)構(gòu)、豐富的I／O接口、編程簡(jiǎn)單易學(xué)和可靠性高等諸多優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，特別是工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。在數(shù)控全自動(dòng)繞線機(jī)中采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的方式進(jìn)行控制，使電控系統(tǒng)簡(jiǎn)潔緊湊，控制系統(tǒng)故障率低，軟、硬件模塊便于修改和維護(hù)，具有高可靠性，可大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
全自動(dòng)繞線機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成及工作過程
通常數(shù)控全自動(dòng)繞線機(jī)采用的是有三套伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)，兩個(gè)電機(jī)用于雙飛叉，一個(gè)電機(jī)用于分度�？刂葡到y(tǒng)主要采用氣動(dòng)控制，氣動(dòng)系統(tǒng)主要由電磁閥和氣缸并配合傳感器來實(shí)現(xiàn)。為便于程序控制和檢修，整機(jī)可分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種，因而對(duì)應(yīng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)就較多，若采用機(jī)械連接方式，則會(huì)大大增加硬件模塊及電氣連線，相應(yīng)故障率也會(huì)大大增加。所以我們采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的方案。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
下面我們主要為大家分析一下全自動(dòng)繞線機(jī)的加工過程(如圖2所示)。
首先要在觸摸屏上選擇所繞轉(zhuǎn)子的型號(hào)，此時(shí)所有電磁閥處于原始復(fù)位狀態(tài)，一旦選定，提示裝入轉(zhuǎn)子，此時(shí)安全門關(guān)上，電機(jī)處于自動(dòng)工作狀態(tài)。由大氣缸控制夾緊轉(zhuǎn)子，粗夾磁性開關(guān)檢測(cè)是否到位，精夾磁性開關(guān)調(diào)整至合適位置后，進(jìn)行第一次移位，此時(shí)平行氣缸將勾線套后拉，進(jìn)行勾線，計(jì)數(shù)器對(duì)勾線次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。勾線完成轉(zhuǎn)子移位進(jìn)入繞線動(dòng)作，同時(shí)計(jì)數(shù)器記錄所繞匝數(shù)，繞完設(shè)定匝數(shù)后，分度電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度再次進(jìn)行勾線繞線動(dòng)作直至整個(gè)轉(zhuǎn)子繞線完成。輔助剪線電磁閥將線拉至一定角度，平行氣缸前推，將線剪斷。整體復(fù)位。所有過程可在觸摸屏的運(yùn)行監(jiān)視畫面上顯示。
全自動(dòng)繞線機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，動(dòng)作傳輸信號(hào)采用按鈕、接近開關(guān)、磁性開關(guān)等與PLC輸入端相連，PLC輸出端直接和主要控制信號(hào)的電磁閥、指示燈，報(bào)警信號(hào)等相連。各種控制邏輯及時(shí)間控制全在PLC內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，工作過程在觸摸屏上進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。根據(jù)數(shù)控全自動(dòng)繞線機(jī)的加工要求及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，我們選用日本的FX2N-80MR可編程控制器，觸摸屏選用F940GOT-SWD圖示操作終端。將觸摸屏畫面使用專用軟件在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)完成后，再通過計(jì)算機(jī)的RS-232C串行通迅口下載到觸摸屏。三部電機(jī)均采用MELSERV0-J2系列伺服電機(jī)。
全自動(dòng)繞線機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)加工工藝要求對(duì)輸入輸出地址進(jìn)行分配，I／0端口的地址分配分別見表1。利用三菱的FX—win—C進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，主要是以梯形圖的方式編制，分為控制部分和報(bào)警兩部分。
表1輸入端口地址表
XO 急停按鈕
X1 計(jì)數(shù)接近開關(guān)
X2 平行前磁性開關(guān)
X3 平行后磁性開關(guān)
X4 左粗夫前磁性開關(guān)
X6 右粗夫前磁性開關(guān)
X5 上輔助勾線磁性開關(guān)
X22 下輔助勾線磁性開關(guān)
X10 上夫線前磁性開關(guān)
X15 下夫線前磁性開關(guān)
X11 上斷線前磁性開關(guān)
X17 下斷線前磁性開關(guān)
X12 夾線按鈕
X13 安全門磁性開關(guān)
X14 送料前磁性開關(guān)
X16 送料后磁性開關(guān)
X20 左繞回零接近開關(guān)
X21 右繞回零接近開關(guān)
X24 左精夫前磁性開關(guān)
X23 右精夫前磁性開關(guān)
X25 左精夫后磁性開關(guān)
X26 右精夫后磁性開關(guān)
X32 啟動(dòng)按鈕
X33 暫停按鈕
X34 分度報(bào)警信號(hào)
X35 右飛叉報(bào)警信號(hào)
X36 左飛叉報(bào)警信號(hào)
繞線機(jī)參數(shù)設(shè)定包括分度加速時(shí)間、分度速度，鉤槽移位角度，繞線加速時(shí)間、繞線速度、繞線位擺角、擺線加速時(shí)間、擺線速度、鉤線位擺角、回零加速時(shí)間、回零速度、剪線輔助轉(zhuǎn)角等。根據(jù)轉(zhuǎn)子型號(hào)需設(shè)定轉(zhuǎn)子的總槽數(shù)、元件匝數(shù)、鉤槽比、繞線方向等。要使繞制出的轉(zhuǎn)子不傷線，就一定要設(shè)置合理的待機(jī)張力、鉤線張力和繞線機(jī)張力等。參數(shù)的設(shè)定最好在整機(jī)調(diào)試時(shí)利用觸摸屏系統(tǒng)顯示畫面進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)整。
調(diào)試過程中如果參數(shù)設(shè)置不合理、氣缸磁性開關(guān)動(dòng)作不到位或接近開關(guān)故障時(shí)要及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，所以在PLC程序設(shè)計(jì)中就要逐段檢測(cè)，有各種報(bào)警提示，用戶畫面制作中也有相應(yīng)界面進(jìn)行自動(dòng)切換。
我公司的全自動(dòng)繞線機(jī)均采用PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用程序內(nèi)部軟觸點(diǎn)代替以前的機(jī)械觸點(diǎn)，程序內(nèi)部計(jì)數(shù)器代替以往的拔碼計(jì)數(shù)器，且配合觸摸屏的使用，可以縮短設(shè)計(jì)周期，安裝調(diào)試十分方便。
我公司的全自動(dòng)繞線機(jī)可存貯二十個(gè)不同轉(zhuǎn)子型號(hào)及其所需參數(shù)，即在可編程控制部分程序中設(shè)計(jì)時(shí)將參數(shù)部分軟元件設(shè)定為可變更狀態(tài)，預(yù)先寫入所需不同型號(hào)轉(zhuǎn)子所需的不同參數(shù)，這樣在加工過程中不需修改程序，由工人直接在觸摸屏上選擇合適工件號(hào)即可加工生產(chǎn)不同型號(hào)的轉(zhuǎn)子。在今后的生產(chǎn)過程中如果需要有新的產(chǎn)品型號(hào)時(shí)，由機(jī)械部分配合新型號(hào)的轉(zhuǎn)子輔以不同類型的套筒，再由專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)要求直接通過觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，確認(rèn)無誤后即可投入批量生產(chǎn)。歡迎有需求的朋友來電咨詢我們。
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