基于PLC的排線技術的研究

李會榮

（浙江容大電力設備制造有限公司，杭州 311400）

1 引言

主要負責焊絲生產(chǎn)的層繞機是其過程的主要設備，而在生產(chǎn)過程中，很容易由于種種機械故障出現(xiàn)失誤，如，停車頻率較高導致其絲線張力受到影響，角度出現(xiàn)差錯導致其排線的精度及最終的質量受到影響等。因此，本文主要從PLC編輯器的程序進行分析，以查找原因，提供建議。

2 工作原理

目前，我國在這方面采用工藝為豎向層繞機，電機配合絲杠和滑軌進行推動機器以實現(xiàn)排線，在收線時，跟蹤及換向同時進行，進行跟蹤時，我們一般會固定角度，換向時采用變角的方式。一旦在進行層繞的過程中出現(xiàn)提前角度，就會導致其工作的不平衡，焊絲內部也會出現(xiàn)一定的縫隙和缺陷，導致由于角度的問題，機器停擺[1]。因此，相比較與排線跟蹤，我們在其進行換向的過程中，變角的精準度更為重要。具體排線器的結構參照下圖（圖1），當其在運行時，參考（圖2），通過換向從而形成直線移動，左右的換向相互移動并相互按對方的角度進行復位，收線及倒線時根據(jù)其左右換向取反向標志，如，當左換向時，左邊的開關打開時，直線單元進行推進至α角，電機旋轉，直線單元進行跟蹤，焊絲纏繞至最右邊時，單元在停止時復位左行的位置，為新循化的右行單元。

圖1

圖2

而在具體的工作中，我們需要明確的是。左行的α角≤中心角和滯后角度數(shù)的總和。右行則α角與之相反。

因此，我們在了解了層繞器的結構以及工藝之后，對于基于PLC的工作系統(tǒng)原理進行進一步的分析。我們將其分為兩部分，一部分為控制系統(tǒng)，主要通過對于角度傳感器精度的控制，從而保證其在運轉時可以實現(xiàn)準確度，也以此為保障相應設備的正常及穩(wěn)定運行做出一定的貢獻。另一部分則是其工作單元模塊的運轉程序編輯，通過計算機運轉軸的旋轉效率，焊絲的移動速度，電機的圈排每圈的線長度（M），及絲杠的轉速（d）等。通過計算從而進行設定，讓其單元模塊與層繞器的主軸轉速得到一致。主軸上一般都會安裝一定的測速器，從而可以推算出軸的轉速，工字輪焊絲直徑（φ）及與軸的旋速（N）相乘得到焊絲的移速。將其進行轉化，通過以下公式進行表述及計算電機的脈沖速率。

電機脈沖=M*N*φ/d

因此，當增量編碼器的規(guī)格為1000線時，將其與PLC程序相融合，并進行其工作角度實測，其標準可以滿足低至0.8毫米的焊絲層繞。接近開關作為單元模塊跟蹤及換向的重要元件，通過操作PLC儀器輸出脈沖，進行電機的驅動，從而完成焊絲收線工作[2]。如下圖（圖3），其中需要注意的是，當代入計算時，因脈沖的速率最大范圍值不超過25000轉/每秒，因此，M*N*φ的輸出極限值為2500轉/每秒。

圖3

3 邏輯程序

綜合以上的分析，我們得出在進行邏輯程序編輯時，需要經(jīng)過以下幾個步驟進行分析和計算，以得出準確值，進行設定。

3.1 角度測驗

本文所列舉的基于PLC的線路層繞器主要依靠其在運行的過程中的角度控制從而使之達到要求，實現(xiàn)線路的持續(xù)收線，并保證其工作的效率及質量。因此，在進行程序編輯之前，我們必須對其角度傳感器的功能測試。其中主要測驗其在程序中斷的瞬間，是否能夠達到數(shù)值回零，從而保證其運行的準確性。

3.2 軸速檢測

其次，則是對于層繞器的軸速進行檢測。具體的方案如下，首先，在避免其PLC程序的干擾下，在固定的時間段內，由電機的光碼盤進行脈沖速率的計算，其碼盤的規(guī)格為0.4秒，具體計算結果參照公式。然后，設定不同的測試數(shù)值，進行結果比對，從而檢測其速度數(shù)值以及檢測其穩(wěn)定程度。

3.3 控制設定

系統(tǒng)的控制設定需要通過一定的步驟，第一，已接近開關的方向位置設定其在左右換向時的方向碼，確定具體的標志。第二，根據(jù)具體的軸速，焊絲直徑等設定一定的角度值，并以此在PLC中編輯其動作方向。第三，根據(jù)計算的結果，將參數(shù)的范圍及最終的極限值進行輸入設定，以此保證其工作的有效性。第四，運算程序的編輯，其中，主要有四個方面，一是設定值，二是過程值，三是采樣值，四是調節(jié)值，分別為其設定一定的角度值，以符合實際的工作標準。第五，根據(jù)實際的工作設置，給定一個電機的運行速度，其主要是根據(jù)其基準值及在PLC進行調節(jié)及輸出時的速度進行綜合計算得出。第六，設置跟蹤及換向時的倍速，分為三種情況，正常，4倍速及1倍速，分別設定標志碼。

4 結束語

本文主要根據(jù)自動排線的工作原理從而計算其相關值，并根據(jù)其結果，以此進行系統(tǒng)及單元模塊的設置，對具體設定程序進行了說明。希望大家根據(jù)排線實際要求，進行合理程序編輯，以此保證其在實施的過程中，產(chǎn)品的質量及速率得到提升。

[1] 魚敏英.基于PLC與觸摸屏控制技術的研究[J].品牌研究，2015（4）：190-190.

[2] 朱士彬.基于PLC技術的電氣控制技術研究與推廣[J].工業(yè)b，2015（6）：00114-00115.