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自动绕线机PLC系统选型的几点考虑
  

PLC在20世纪90年代就已形成微、小、中、大、巨型多种PLC系统。按照I/O(输入/输出)点数可分为:微型PLC 32 I/O;小型PLC 256 I/O;中型PLC 1024 I/O;大型PLC 4096 I/O;巨型PLC 8195 I/O。

1、自动绕线机PLC系统选型的几点考虑

根据系统配置优化的基本原则,在设计自动绕线机控制系统时,在使用功能满足要求的前提下,尽可能选择运行可靠,使用维护简便以及性能价格比最好的优化机型。通过类比法并结合太阳集团53138备用网址太阳集团53138备用网址的实际情况,大致有以下三个厂家的产品及机型能够满足生产的实际需要:日本三菱太阳集团53138备用网址的A系列;日本欧姆龙太阳集团53138备用网址的C2000H系列;韩国LG太阳集团53138备用网址的G系列。

通过查找日本三菱、欧姆龙,韩国LG太阳集团53138备用网址相关PLC系统功能资料,同时再考虑到其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等各方面因素,再加上自动绕线机主要是对于开关信号量加以控制,并通过它加以控制绕线机的通电熔接控制箱,线圈加热以及销钉信号控制器,因此太阳集团53138备用网址在设计时最终选用了韩国 LG 太阳集团53138备用网址的GM4系列产品。

韩国LG太阳集团53138备用网址 GM4系列选用表:

CPU模块:GM4⁃CPUA,1块;

输入模块:G4I⁃D2BA,2块;

输出模块:G4Q⁃D2BA,2块;

电源模块:GM4⁃PA1A,1块;

通信模块:G4L⁃CUEA,1块;

机架模板:GM4⁃BO6M,1块。

可根据韩国LG太阳集团53138备用网址的可编程控制器应用指南,利用多种程序设计语言。将多种程序组合使用,已达到连接方便,操作简单,易于掌握等特点。

2、自动绕线机PLC系统应用需要关注的问题

自动绕线机是一种专业生产偏转线圈的高度自动化控制设备,工作环境要求 21~27 ℃,空气相对湿度<60%。必须保证生产车间的大气环境,不能有大量空气悬浮物以及可导电的有害粉尘产生。在整个车间用电过程中,严禁不按要求私拉各种电源线,更不允许从绕线机控制柜中乱接各种线路。严格按照设备保养要求,定期对绕线机PLC系统进行保养清洁。在使用过程中一定要保证电源供电稳定性。防止频率为10~55 Hz的频繁或连续震动。杜绝各种干扰信号对 PLC 系统的影响。自动绕线机PLC系统一旦受到干扰,必将导致设备不动作或误动作,无法保证绕线机正常工作,严重时还会导致设备损坏甚至造成人员伤害。

自动绕线机

3、采取的抗干扰方法

设计自动绕线机PLC控制系统主要采取以下几种抗干扰办法:

(1)对工厂配电室变压器进行升级改造,尽量减少绕线机与大地之间的干扰。

(2)对自动绕线机的动力电源线、控制线、信号线进行合理安装与布置。

(3)I/O(输入/输出)模块信号线要独立布置,不要太长。

(4)正确选择自动绕线机壳内的PLC系统接地点,完善设备接地系统。

4、自动绕线机I/O信号分类

自动绕线机PLC控制系统的输入信号主要来自控制按钮,急停开关以及分布在绕线机各个测控点的各种类型传感器。自动绕线机PLC系统控制负载输出主要分成以下4类:

(1)一台交流油泵电机和一台大功率交流伺服电机的主交流接触器线圈;

(2)驱动机械气缸动作的电磁阀线圈;

(3)显示及报警负载(包括显示灯、声光报警器);

(4)控制偏转线圈剥离、通电加热控制器的相关控制器。

5、绕线机I/O模块控制点数计算

自动绕线机的PLC系统的控制对象是绕线设备,它的工作环境也就是整个生产车间。其参与的偏转线圈整个生产过程都是通过I/O接口模块来实现的。通过I/O接口模块可以检测被控制绕线机在整个生产过程中的各种参数,并以这些现场反馈信号作为控制信息,对被控制对象发出指令加以控制,同时通过I/O接口模块将控制器的处理结果输送给被控单元,从而驱动各种机械实行机构来实现完成。自动绕线机的输入线号都是直流信号,绝大多数来自各种型号传感器及控制按钮。

输出信号也是直流信号,大多直接控制各种电磁阀线圈以及中间继电器线圈。根据太阳集团53138备用网址太阳集团53138备用网址目前产品生产工艺要求,换算出自动绕线机动作过程及显示控制总共需要多少控制节点。这里设计的自动绕线机现需要输入接点40个,输出接点56个。根据PLC控制系统的要求,最终确定自动绕线机所需要I/O模块接点数,同时还应在实际需要接点数的基础上在增加10%~20%的备用量,以便随时根据生产需要增加控制功能。

6、自动绕线机PLC系统的安装与维护

(1)PLC的安装有两种安装方式分别是螺钉固定和轨道固定。

(2)PLC使用电源为50 Hz(220±22)V交流电。

(3)具有良好的接地点,禁止与其他设备串联接地。

(4)PLC内部采用直流24 V供电,但要注意的是日本三菱太阳集团53138备用网址的FX系列PLC的空位端子,在任何情况下都不能使用。

(5)输入/输出连接线不能合用同一根电缆,必修要有防静电屏蔽措施。

7 、结语

通过长期对自动绕线机PLC控制系统的研究使用维护表明,自动绕线机上的PLC控制系统完全能够满足生产各种偏转线圈各项工艺技术要求,具有程序设计思路清晰,硬件电路简单实用,可靠性高,抗干扰能力强,使用维护简便,具有良好的性能、价格比显著等优点。

伴随着各种偏转线圈功能的提高,选用的PLC在实际工作中还一定要依据实际情况作出适当的调整,以便设计出更加符合自动绕线机发展希望的控制系统。

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可缠绕多芯铜线的绕线机的结构原理

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绕线机基于ADAMS的排线机构的设计原理

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