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摘要:在钢帘线企业,自动化控制在许多公司的装配车间得到广泛的运用。排线往返的PLC控制系统,它的控制过程属于双向控制,排线器由一台三相异步电动机拖动,电机正转,排线器向右行,电机反转,排线器向左行,在每一个停靠点安装一个行程开关以监视排线器是否到达该站点。该控制系统利用三菱公司生产的FX2N系列的可编程序控制器运行主要的控制装置,编写软件指令来实现其具体的控制要求,在设计程序部分利用了PLC的辅助继电器来实现控制具有互锁的功能,在工作台上的工人通过按钮达到实现控制排线器的运行方向。
关键词:可编程序控制器、自动化、辅助继电器、PLC技术
一.排線角度的实时检测
根据排线器的排线原理,控制系统首先必须完成排线角度的实时检测。设计采用1000线增量式编码器与PLC程序的结合实现的数字角度传感器进行排线角度的实时检测,传感器的分辨率0.09°,满足最小线径为0.8mm的钢丝丝在主轴上层绕一圈角度检测的要求;通过接近开关的动作来实现直线单元正常区域和换向区域的跟踪;通过PLC的输出脉冲控制伺服电机驱动直线单元的运行。
二.直线单元的工作原理
直线单元的行进速度应与主轴转速相匹配。通过主轴上安装的速度传感器,测算出主轴的旋转角速度N(转/秒)。工字轮上焊丝沿轴向的移动速度为:V=N×Φ,其中Φ为钢丝线径,单位mm,V的单位为mm/s。为保持排线机构与主轴上焊丝移动速度的同步,即保持固定的滞后角,直线单元的推进速度应等于V。为确保滞后角的精确同步,直线单元的行进速度应等于V加上角度回路输出值(偏移量),V转换成伺服电机的转速(脉冲数/秒)为:
脉冲速率=M×N×Φ/d(个/秒)
其中,N为主轴的旋转角速度(转/秒),Φ为钢丝线径(毫米),M为伺服电机的码盘的每圈线数,d为滚轴丝杠的导程(毫米/转)。
根据伺服电机给定脉冲速率的计算公式,其取值范围为0~25000 P/S,故MV的输出饱和上限值应设为2500P/S。
三.基于角度控制的程序编制
(1)排线角度检测 硬件高速计数器采用4倍频的工作模式,在中断服务程序中实现角度传感器的回零功能。如程序1所示。
(2)主轴速度检测 采用M测速法,以固定时间中断(不受PLC程序扫描时间的影响)的方式测算主轴速度,即由每0.4秒光电码盘的计数脉冲值测算出主轴速度。如程序2所示
总结:随着科技的发展,技术的进步,工业生产更趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展,未来PLC技术的应用必将更加广泛。
参考文献:
[1]殷建国 可编程序设计控制及其应用 2006.8
[2]高钟毓 机电控制工程(第二版) 2002
[3]现代电气控制及PLC应用技术 2005
[4]图解PLC与电气控制入门 2008
关键词:可编程序控制器、自动化、辅助继电器、PLC技术
一.排線角度的实时检测
根据排线器的排线原理,控制系统首先必须完成排线角度的实时检测。设计采用1000线增量式编码器与PLC程序的结合实现的数字角度传感器进行排线角度的实时检测,传感器的分辨率0.09°,满足最小线径为0.8mm的钢丝丝在主轴上层绕一圈角度检测的要求;通过接近开关的动作来实现直线单元正常区域和换向区域的跟踪;通过PLC的输出脉冲控制伺服电机驱动直线单元的运行。
二.直线单元的工作原理
直线单元的行进速度应与主轴转速相匹配。通过主轴上安装的速度传感器,测算出主轴的旋转角速度N(转/秒)。工字轮上焊丝沿轴向的移动速度为:V=N×Φ,其中Φ为钢丝线径,单位mm,V的单位为mm/s。为保持排线机构与主轴上焊丝移动速度的同步,即保持固定的滞后角,直线单元的推进速度应等于V。为确保滞后角的精确同步,直线单元的行进速度应等于V加上角度回路输出值(偏移量),V转换成伺服电机的转速(脉冲数/秒)为:
脉冲速率=M×N×Φ/d(个/秒)
其中,N为主轴的旋转角速度(转/秒),Φ为钢丝线径(毫米),M为伺服电机的码盘的每圈线数,d为滚轴丝杠的导程(毫米/转)。
根据伺服电机给定脉冲速率的计算公式,其取值范围为0~25000 P/S,故MV的输出饱和上限值应设为2500P/S。
三.基于角度控制的程序编制
(1)排线角度检测 硬件高速计数器采用4倍频的工作模式,在中断服务程序中实现角度传感器的回零功能。如程序1所示。
(2)主轴速度检测 采用M测速法,以固定时间中断(不受PLC程序扫描时间的影响)的方式测算主轴速度,即由每0.4秒光电码盘的计数脉冲值测算出主轴速度。如程序2所示
总结:随着科技的发展,技术的进步,工业生产更趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展,未来PLC技术的应用必将更加广泛。
参考文献:
[1]殷建国 可编程序设计控制及其应用 2006.8
[2]高钟毓 机电控制工程(第二版) 2002
[3]现代电气控制及PLC应用技术 2005
[4]图解PLC与电气控制入门 2008