基于plc层绕机张力与排丝系统设计与分析

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1、2014年11月机床与液压NOV．2014第42卷第22期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．046基于PLC层绕机张力与排丝系统的设计与分析田胜利，刘银，曹国宏，‘李镀锋(中国地质大学(武汉)机电学院，湖北武汉430074)摘要：排丝系统是焊丝生产的关键系统之一，其控制的好坏直接影响到焊丝的质量。目前的排丝机多采用零角度排丝，可靠性低。现从方便性及实用性的角度出发设计一套自动排丝系统，整个系统以西门子系列s7·200可编程序控制器作为控制核心。设计

2、了硬件控制系统，并搭建整个系统的仿真模型。仿真结果表明：设计的自动排丝系统能实现高精度自动排丝。关键词：可编程控制；自动排丝；仿真中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)22—143—3DesignandAnalysisofLayerWinderTensionandWindingArrangingSystemBasedonPLCTIANShengli，LIUYin，CAOGuohong，LIDufeng(FacultyofMechanical&ElectronicInformation，ChinaUniversityo

3、fGeosciences(Wuhan)，WuhanHubei430074，China)Abstract：Wiresystemisoneofthekeysystemsofweldingwireproduction，itscontrolperformancedirectlyaffectsthequalityofweldingwire．Currentrowwindersrowsilkwithzeroangle，reliabilityislow．Frompointofviewofconvenientandpractical，asetofautomaticwir

4、earangingsystemwasdesigned．Inthewholesystem，Siemens$7-200seriesprogrammablecontrollerwasastheControlcore．Thehardwarewasdesigned．andthesimulationmodelofthewholesystemwasbuilt．Thesimulationresultsshowthatthede—signedautomaticwiredischargingsystemcanbeusedtorealizehighprecisionauto

5、maticwirearray．Keywords：Programmablelogiccontroller；Automaticwirearray；Simulation排丝机系统在纺织和纺纱工厂里应用已经较为广1．2卷取张力控制方案泛和普遍了，现在排丝机也广泛地应用于塑料、金图2所示的控制系统中，主调节器为张力调节属、印刷等行业。在这些行业中，发现排布的那些材器，主调节器接受张力定值信号；速度调节器在主轴料比较细，而且没有张力，对它们进行高精度的排丝转动时保持线速度的恒定，电流调节器保证电机的稳有一定的困难，因此需要一个高精度排丝系统来解决定。两条副回路只是

6、在卷取过程中起粗调作用，而主这种问题。回路才是对卷取张力的细调。当张力高于或低于设定1排丝机的总体控制方案设计值时，其调节器发生调节信号，校正卷取系统的给定1．1排丝机的机械结构值，不断纠正张力，保持卷取时张力的恒定。线缆卷绕机由放线机构、绕线机构和排线机构三部分所组成。在排线过程中只要绕线电动机和排线电动机保持恒定的转速比就可以实现等螺距卷绕。其中绕线排线机构如图1所示。图2卷取张力控制系统方案1．3排丝控制方案图3中的主调节器为位置调节器，保证每次排丝都能达到所需的位置，接下来传递给矢量调节器，到构达一定位置后能往相反的位置行走。在整个过程中，要保

7、证导轨丝杠行走的速度保持一定。通过速度调节绕线机构排线机构器，保证速度保持稳定。图1卷绕排丝机构收稿日期：2013—09—24作者简介：田胜利(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为机械自动化及其故障诊断。E—mail：793999745@qq．corn。·144·机床与液压第42卷2．3I／O接线图I／O地址接线图如图5所示。它和表1所示的电气控制系统的资源配置I／0口地址分配相对应。医二=二10L0Ql0M．0图3排丝控制系统方案．SB2广r1一、0广—————一10．1Q0．12排丝机控制系统设计§墅罗——Qo．2此次设计的控制系统中，参与运作

8、的主要设备器IO．2Qo．3墅件有伺服电机机、变频器、交流异步电动机、PLC。墅罗IO．3IO