扭转机控制系统设计.pdf

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1、山西电子技术应用实践2014年第4期文章编号：1674—4578(2014)04-0032—02扭转机控制系统设计杨红(山西长城微光器材股份有限公司，山西太原030012)摘要：由于技术进步的需要，本公司对自用的扭转机进行了升级改造，为配合机械部分完成扭转动作设计了本系统。本系统采用西门子小型PLC进行控制，TIM00C文本显示器作为人机界面，控制对象包括加热炉、交流伺服电机、磁粉制动器等。经实际使用，能满足工艺操作要求。关键词：PLC；交流伺服系统；磁粉制动器中图分类号：TP212文献标识码：A光纤倒像器毛坯是由单根约6m的光导纤维规则排表1CPU输入输出分配列熔压在一起制成，将毛坯

2、的中央区加热到软化温度以上，输入端口功能输出功能l0．O超温报警Qo．o伺服电机启动毛坯两端用机械方法绕器件中心轴扭转180。，使传输的图10．4制动器手动Qo．2速度选择像成为倒立的图像，这就是光纤倒像器初步成品。光纤扭转10．5制动器自动Q0．3速度选择机用来完成此项工作，其电气控制部分的主要对象包括三部10．6电机手动Qo．4大电流制动10．7电机自动QO．5小电流制动分：电加热炉一台、交流伺服电动机一台、磁粉制动器一台。I1．0启动停止Qo．6运行指示I1．2光电开关QO．7控温仪启停1控制系统的硬件组成Q1．0控温仪跳步为使各部件协调工作，控制系统以西门子可编程控制器温度控制

3、采用日本岛电FP93可编程PID调节器。FP93s7—200系列产品中CPU224XP为中心组成。系统组成框图具有自由输入，四位超大高亮的字符显示，众多的状态指示。如图1。可带四组40段可编程，六组专家PID参数。有四路外部开关输入、三路继电器输出。电炉温度用热电偶测量。控制输出(4mA～20mA)送入单相调压电路板。调压板输出脉冲茵副H控制一组反并联可控硅模块交流调压，从而调节炉温。FP93广__『丽丽藕开关量输入受可编程控制，分别完成启动和跳步功能。FP93图1系统框图超温报警输出接到PLC输入端。s7．200系列PLC具有功能强大的指令集，丰富的通信机械转动部分由一台交流伺服电机

4、经过减速器驱动。功能，全中文编程软件。输出接口的输出方式分为晶体管输转速约每分钟1转。交流伺服系统采用台达ASDA—AB系出型、双向晶闸管输出型及继电器输出型J。本例列。伺服控制器的工作由CPU224XP控制。按照伺服驱动CPU224XP采用24V直流电压输入，继电器输出。CPU224XP器技术手册，结合实际生产工艺要求，设定所需部分参数如的输入输出分配如表1。其中输入点7个，输出点8个。预表2，为了减小启动和停止过程中夹具对玻璃毛坯的冲击，留输入点7个，输出点2个。用按钮开关、转换开关、光电开将加速时间和减速时间调整为最大值。电机速度手动时可关作为输入元件，用文本显示器TD400C显

5、示和修改参数。由面板上电位器控制，自动状态下由内部设定的参数P1—11三组输出分别控制三路调节对象。第一组输出接交流伺服控制。接线时，输出电压的相序必须正确。驱动器，控制交流伺服电机的启动和转速。第二组输出控制伺服驱动器的数字量输入受PLC输人端控制，用一个两个继电器，用来调节制动线圈中的电流大小。第三组输出数字量输出接红色报警指示灯，用于伺服系统报警指示。模控制FP93温度调节器。为了调试维护方便，各部分可以分拟量输出接一电流表与10k电位器串联用于指示电机力矩别手动控制，也可以自动运行。大小。脉冲输出接频率计用于指示实时电机转速。生产过程中要求显示和修改加热时间等工艺参数，采用磁粉

6、制动器是一种性能优越的自动控制元件，它以磁粉TIM00C文本显示器作为人机界面，TD400C最多支持4行文为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动的目的。本显示，使用STEP7一Micro／WINV4．0的中文界面TD向导磁粉制动器所用控制器相当于电流源，用电位器调节电流。组态。最多可以配置64个文本显示屏。本项目中制作2个通过在其输出端并接电阻分流使加到制动线圈的电流分成文本显示画面分别用来显示实时工艺参数和修改设定值。两档。收稿日期：2014—05—09作者简介：杨红兵(1966一)，男，山西阳城人，工程师，大学本科，主要从事电气设计与维修工作。第4期杨红兵：扭转机控制系统设

7、计33表2伺服驱动器部分设置序流程图如下：参数设置意义单按钮启停控制PJl2速度模式伺服电机控制P1_0210开启扭矩限制功能●P1．O4100模拟监控输出比例制动电流选择P1610o0模拟速度指令平滑常数控温仪启停跳步P190内部速度指令1P1．1OO内部速度指令2时间计算与显示Pl一11450内部速度指令3图2程序流程图P1．1230扭矩限制百分比用文本显示向导配置TD400C，定义Fl、F5为瞬动触点，Pl-3420000加速常数Pl-3