鋼簾線排線的PLC控制

苗青甫

摘要：在鋼簾線企業(yè)，自動化控制在許多公司的裝配車間得到廣泛的運用。排線往返的PLC控制系統(tǒng)，它的控制過程屬于雙向控制，排線器由一臺三相異步電動機拖動，電機正轉(zhuǎn)，排線器向右行，電機反轉(zhuǎn)，排線器向左行，在每一個停靠點安裝一個行程開關(guān)以監(jiān)視排線器是否到達該站點。該控制系統(tǒng)利用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列的可編程序控制器運行主要的控制裝置，編寫軟件指令來實現(xiàn)其具體的控制要求，在設(shè)計程序部分利用了PLC的輔助繼電器來實現(xiàn)控制具有互鎖的功能，在工作臺上的工人通過按鈕達到實現(xiàn)控制排線器的運行方向。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器、自動化、輔助繼電器、PLC技術(shù)

一.排線角度的實時檢測

根據(jù)排線器的排線原理，控制系統(tǒng)首先必須完成排線角度的實時檢測。設(shè)計采用1000線增量式編碼器與PLC程序的結(jié)合實現(xiàn)的數(shù)字角度傳感器進行排線角度的實時檢測，傳感器的分辨率0.09°，滿足最小線徑為0.8mm的鋼絲絲在主軸上層繞一圈角度檢測的要求；通過接近開關(guān)的動作來實現(xiàn)直線單元正常區(qū)域和換向區(qū)域的跟蹤；通過PLC的輸出脈沖控制伺服電機驅(qū)動直線單元的運行。

二.直線單元的工作原理

直線單元的行進速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速相匹配。通過主軸上安裝的速度傳感器，測算出主軸的旋轉(zhuǎn)角速度N（轉(zhuǎn)/秒）。工字輪上焊絲沿軸向的移動速度為：V=N×Φ，其中Φ為鋼絲線徑，單位mm，V的單位為mm/s。為保持排線機構(gòu)與主軸上焊絲移動速度的同步，即保持固定的滯后角，直線單元的推進速度應(yīng)等于V。為確保滯后角的精確同步，直線單元的行進速度應(yīng)等于V加上角度回路輸出值（偏移量），V轉(zhuǎn)換成伺服電機的轉(zhuǎn)速（脈沖數(shù)/秒）為：

脈沖速率=M×N×Φ/d（個/秒）

其中，N為主軸的旋轉(zhuǎn)角速度（轉(zhuǎn)/秒），Φ為鋼絲線徑（毫米），M為伺服電機的碼盤的每圈線數(shù)，d為滾軸絲杠的導(dǎo)程（毫米/轉(zhuǎn)）。

根據(jù)伺服電機給定脈沖速率的計算公式，其取值范圍為0～25000 P/S，故MV的輸出飽和上限值應(yīng)設(shè)為2500P/S。

三.基于角度控制的程序編制

（1）排線角度檢測 硬件高速計數(shù)器采用4倍頻的工作模式，在中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)角度傳感器的回零功能。如程序1所示。

（2）主軸速度檢測 采用M測速法，以固定時間中斷（不受PLC程序掃描時間的影響）的方式測算主軸速度，即由每0.4秒光電碼盤的計數(shù)脈沖值測算出主軸速度。如程序2所示

總結(jié)：隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進步，工業(yè)生產(chǎn)更趨向于半自動化、自動化、無人工廠的方向發(fā)展，未來PLC技術(shù)的應(yīng)用必將更加廣泛。

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