線(xiàn)材自動(dòng)卷繞裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...目錄TOC1緒論11.1課題提出與研究意義11.2線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的開(kāi)展現(xiàn)狀22線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合32.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的特點(diǎn)32.2線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)32.3線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域43線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求53.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的控制要求53.2線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)中被控對(duì)象和元件之間的邏輯控制關(guān)系54PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則64.1可編程控制器的簡(jiǎn)介64.2PLC的一般構(gòu)造64.3PLC產(chǎn)品一些常見(jiàn)的技術(shù)指標(biāo)64.4PLC的選用原則74.5PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)根本的原則74.6PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容84.7PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟84.8PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法95線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的設(shè)備選型95.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖95.2PLC的選型105.3觸摸屏的選型105.4變頻器的選型105.5旋轉(zhuǎn)編碼器的選型115.6步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型115.7步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選型115.8其他設(shè)備選型126線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)126.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)126.2卷繞的進(jìn)入速度識(shí)別126.3卷繞速度計(jì)算136.4線(xiàn)材卷繞導(dǎo)向局部136.5卷繞的長(zhǎng)度測(cè)定146.6卷繞的誤差補(bǔ)償147線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)157.1I\O分配157.2程序設(shè)計(jì)158線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)248.1觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)概述248.2觸摸屏畫(huà)面的設(shè)計(jì)249線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)主軸卷繞局部設(shè)計(jì)289.1MMX-440C變頻器與三相異步電動(dòng)機(jī)的鏈接289.2變頻器的參數(shù)設(shè)置與接線(xiàn)28總結(jié) 30參考文獻(xiàn)31附錄32線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)材料清單 32致謝 3311.1課題提出與研究意義在工業(yè)生產(chǎn)中，有時(shí)需要對(duì)生產(chǎn)出的線(xiàn)材進(jìn)展卷繞或要將線(xiàn)材卷繞規(guī)定的匝數(shù)〔如變壓器線(xiàn)圈〕，纏繞到規(guī)定直徑的卷軸上。在過(guò)去的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，該卷繞系統(tǒng)對(duì)線(xiàn)材的長(zhǎng)度計(jì)量和張緊度把握是通過(guò)機(jī)械或人力來(lái)完成的。這樣的卷繞方法效率低下，精度較差。對(duì)于卷繞有彈性的線(xiàn)材時(shí)容易造成拉伸線(xiàn)材變形或卷繞過(guò)松的現(xiàn)象。特別需要注意的是，這類(lèi)機(jī)械的卷繞系統(tǒng)只能適應(yīng)于一種特定彈性和直徑的線(xiàn)材，同時(shí)也只能適應(yīng)特定直徑和寬度的卷軸。因此需要對(duì)現(xiàn)有非自動(dòng)卷繞系統(tǒng)進(jìn)展必要的自動(dòng)化更新或改造。而線(xiàn)材自動(dòng)卷繞裝置是由PLC進(jìn)展軟件卷繞控制。其線(xiàn)材的進(jìn)入速度通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得。線(xiàn)材的直徑、卷軸的直徑和寬度由觸摸屏直接輸入。當(dāng)需要改變卷繞線(xiàn)材或卷軸的參數(shù)時(shí)。只需通過(guò)觸摸屏改變相應(yīng)的參數(shù)，免去了機(jī)械卷繞系統(tǒng)的機(jī)械調(diào)試工作。相較其它非自動(dòng)卷繞系統(tǒng)，由PLC控制的自動(dòng)卷繞系統(tǒng)本錢(qián)低廉、操作簡(jiǎn)便、構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、精度高、效率高?？梢蕴娲F(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)中使用的非自動(dòng)線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)。線(xiàn)材繞系統(tǒng)是一種將線(xiàn)材〔尤其是有彈性的線(xiàn)材〕卷繞到規(guī)定直徑的軸上的機(jī)構(gòu)。它和線(xiàn)材生產(chǎn)機(jī)構(gòu)一同工作。在卷繞過(guò)程中，線(xiàn)材生產(chǎn)局部相當(dāng)于放卷機(jī)，卷繞機(jī)相當(dāng)于是收卷機(jī)。只有線(xiàn)材生產(chǎn)局部和卷繞機(jī)進(jìn)展同步轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)只有當(dāng)放卷機(jī)和收卷機(jī)的速度保持一致時(shí)，才不會(huì)對(duì)線(xiàn)材造成損害。由于線(xiàn)材生產(chǎn)局部〔放卷機(jī)〕在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中速度是接近保持不變的，卷繞機(jī)在卷繞過(guò)程中，收卷直徑會(huì)越來(lái)越大，因此放卷到收卷的傳輸線(xiàn)速度越來(lái)越大，這就需要不斷的降低線(xiàn)材卷繞機(jī)主軸的卷繞速度以配合放卷的速度。從而到達(dá)同步收放的效果。這也是我在設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先是對(duì)卷繞機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)展設(shè)計(jì)。再對(duì)其控制系統(tǒng)提出自己的方案。我對(duì)其控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的方案是由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)材卷繞機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。由旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量線(xiàn)材生產(chǎn)速度〔既放卷速度〕，并把檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給可編程控制器PLC，同時(shí)，根據(jù)線(xiàn)材直徑和卷繞長(zhǎng)度〔由SiemensTP-177B觸摸屏輸入〕確定卷繞速度和卷繞長(zhǎng)度。由可編程控制器PLC通過(guò)計(jì)算、把結(jié)果傳遞給變頻器，再由變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。從而到達(dá)收放同步的效果。另外根據(jù)線(xiàn)材直徑，PLC還需要控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)材卷繞的導(dǎo)向問(wèn)題。1.2線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的開(kāi)展現(xiàn)狀線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)應(yīng)用于線(xiàn)材或膠管的生產(chǎn)制造、加工等領(lǐng)域。在該系統(tǒng)開(kāi)展初期，是通過(guò)硬性的機(jī)械拖動(dòng)來(lái)完成線(xiàn)材的圈繞動(dòng)作。此時(shí)的圈繞系統(tǒng)動(dòng)力多由靠變電壓調(diào)速的直流拖動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)卷繞動(dòng)作。這種卷繞系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作直觀(guān)。但是，這種卷繞系統(tǒng)由于機(jī)械設(shè)計(jì)的原因大多只能適應(yīng)一種線(xiàn)材和單一的卷軸。當(dāng)需要更換另外直徑的線(xiàn)材或其他型號(hào)的卷軸時(shí)。需要調(diào)試甚至更換相應(yīng)的卷繞機(jī)械機(jī)構(gòu)以改變卷繞的線(xiàn)速度。另外還需要改變導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。此外，這樣線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的卷繞線(xiàn)速度和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度與移動(dòng)距離是通過(guò)機(jī)械構(gòu)造計(jì)算，這樣的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，容易磨損，需要定期的維護(hù)，且調(diào)試、維護(hù)這樣的系統(tǒng)需要很高的機(jī)械根基，維護(hù)本錢(qián)很高。目前的半自動(dòng)卷繞系統(tǒng)多使用變頻器驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)或使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)卷繞的直接、準(zhǔn)確控制。此外，線(xiàn)材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)化了機(jī)械局部。直接應(yīng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的導(dǎo)向?？刂七@些電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)卷繞動(dòng)作的多為單片機(jī)或可編程邏輯控制器〔PLC〕。在工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)環(huán)境中存在的眾多的干擾原。如電機(jī)啟動(dòng)，觸點(diǎn)的接通、關(guān)斷，以及電力變流設(shè)備對(duì)電源的干擾。要求這樣的控制設(shè)備要具有較強(qiáng)的抗干擾性能。由于PLC具有較強(qiáng)的抗干擾性能和多樣的功能。目前，比擬成熟的線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)多是以PLC作為線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的控制器。卷繞動(dòng)作由PLC控制相關(guān)電機(jī)和氣動(dòng)執(zhí)行元件完成。能十分方便的嵌入到各類(lèi)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中。日益復(fù)雜、準(zhǔn)確的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程要求未來(lái)的線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的智能化程度較高。最根本的要求是具有人性化的簡(jiǎn)便智能操作界面。同時(shí)對(duì)相應(yīng)的控制精度、控制穩(wěn)定性也提出了更高的要求。在要求高速度、高精度、高可靠性、人性化的操作操作界面、具有自主故障判斷功能、維修簡(jiǎn)便的同時(shí)。還要使單機(jī)價(jià)格不斷下降、機(jī)械構(gòu)造模塊化、可升級(jí)、可重構(gòu)化開(kāi)展。22.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的特點(diǎn)線(xiàn)材自動(dòng)卷繞裝置是一種將線(xiàn)材〔尤其是有彈性的線(xiàn)材〕卷繞到規(guī)定直徑的軸上的的機(jī)構(gòu)。它和線(xiàn)材生產(chǎn)機(jī)構(gòu)一同工作。在卷繞過(guò)程中，線(xiàn)材生產(chǎn)局部相當(dāng)于放卷機(jī)，卷繞機(jī)相當(dāng)于是收卷機(jī)。只有線(xiàn)材生產(chǎn)局部和卷繞機(jī)進(jìn)展同步轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)只有當(dāng)放卷機(jī)和收卷機(jī)的速度保持一致時(shí)，才不會(huì)對(duì)線(xiàn)材造成損害。由于線(xiàn)材生產(chǎn)局部〔放卷機(jī)〕在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中速度是接近保持不變的，卷繞機(jī)在卷繞過(guò)程中，收卷直徑會(huì)越來(lái)越大，因此在卷繞拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，收卷的線(xiàn)速度越來(lái)越大，這就需要不斷的降低線(xiàn)材卷繞機(jī)主軸的卷繞速度以配合放卷的速度。從而到達(dá)同步收放的效果。這也是我在設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先是對(duì)卷繞機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)展設(shè)計(jì)。再對(duì)其控制系統(tǒng)提出自己的方案。我對(duì)其控制系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的方案是由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)材卷繞機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。由旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量線(xiàn)材生產(chǎn)速度〔既放卷速度〕，并把檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給可編程控制器PLC，同時(shí)，根據(jù)線(xiàn)材直徑和卷繞長(zhǎng)度〔由SiemensTP-177B觸摸屏輸入〕確定卷繞速度和卷繞長(zhǎng)度。由可編程控制器PLC通過(guò)計(jì)算、把結(jié)果傳遞給變頻器，再由變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。從而到達(dá)收放同步的效果。另外根據(jù)線(xiàn)材直徑，PLC還需要控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)材卷繞的導(dǎo)向問(wèn)題。2.2線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)這樣的自動(dòng)卷繞系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):1.節(jié)省了人力資源卷繞工作有線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)自動(dòng)完成控制卷繞?？梢宰鞯綗o(wú)人值守。當(dāng)卷繞到規(guī)定長(zhǎng)度或系統(tǒng)傳感器檢測(cè)到卷繞故障時(shí)，機(jī)器停機(jī)報(bào)警。這時(shí)才需要人工完成更換卷軸或進(jìn)展維修工作。節(jié)省人力資源。2.提高了工作效率線(xiàn)材自動(dòng)卷繞裝置相叫較半自動(dòng)卷繞系統(tǒng)。其卷繞張力控制是由PLC自動(dòng)控制完成。在出現(xiàn)卷繞誤差時(shí)也是由PLC自動(dòng)完成誤差補(bǔ)償。其卷繞動(dòng)作連續(xù)、快速。提高了工作效率。

3.操作簡(jiǎn)便容易在卷繞生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員是通過(guò)觸摸屏操作該自動(dòng)卷繞系統(tǒng)。省去了機(jī)械卷繞系統(tǒng)中需要的機(jī)械設(shè)備調(diào)試。減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。操作界面簡(jiǎn)單、直觀(guān)，操作簡(jiǎn)便、容易。4.提高了安全性可靠性在該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)中。操作人員不必去接觸有可能轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械局部，只需要通過(guò)觸摸屏操作卷繞系統(tǒng)。因此提高了該線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的操作安全性。由于省去了局部機(jī)械卷繞裝置的機(jī)械測(cè)速、變速局部。簡(jiǎn)化了該卷繞系統(tǒng)的機(jī)械構(gòu)造，減少了零件總數(shù)。提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。5.減少了制造與維修本錢(qián)

該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。大局部功能通過(guò)PLC的軟件實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)化了生產(chǎn)難度和生產(chǎn)本錢(qián)。同時(shí)，由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修變得更加容易，減少了維修難度與維修本錢(qián)。2.3線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域1、線(xiàn)材生產(chǎn)、加工部門(mén)在線(xiàn)材的生產(chǎn)與加工領(lǐng)域，無(wú)可防止的就是各種型號(hào)的線(xiàn)材要根據(jù)不同的需要卷繞在不同大小的卷軸上。特別是彈性線(xiàn)材和熱的塑膠線(xiàn)材〔如熱的膠管〕的卷繞。其對(duì)卷繞張力控制要求十分準(zhǔn)確。否則會(huì)造成線(xiàn)材卷繞的不均勻甚至損壞線(xiàn)材。而一般的半自動(dòng)機(jī)械控制的卷繞系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，本錢(qián)高昂，在卷繞這些線(xiàn)材時(shí)需要極其嚴(yán)格的調(diào)試和改造。但仍不能滿(mǎn)足卷繞的要求。但由PLC控制的線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，控制精度高，完全能夠滿(mǎn)足卷繞這些彈性線(xiàn)材的性能要求。而且操作、維護(hù)簡(jiǎn)便。2、生產(chǎn)成品需要線(xiàn)材卷繞流程的部門(mén)在某些線(xiàn)圈〔例如變壓器〕的生產(chǎn)過(guò)程中。需要對(duì)某種線(xiàn)材進(jìn)展規(guī)定長(zhǎng)度或規(guī)定匝數(shù)的準(zhǔn)確卷繞。該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)能夠通過(guò)修改觸摸屏的卷繞參數(shù)就能滿(mǎn)足規(guī)定的要求。而半自動(dòng)機(jī)械卷繞裝置則需要調(diào)整甚至修改機(jī)械構(gòu)造改變卷繞的變比。有一定的操作與調(diào)試難度。因此，該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞裝置能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)成品需要線(xiàn)材卷繞流程的部門(mén)進(jìn)展高精度的線(xiàn)材卷繞要求。33.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的控制要求在線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要求有給定輸入速度〔由旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)〕。應(yīng)用觸摸屏輸入線(xiàn)材直徑、卷繞長(zhǎng)度、卷軸直徑和卷軸寬度〔由線(xiàn)材直徑、卷軸寬度和卷軸直徑確定卷繞速度。不同的參數(shù)在卷繞中線(xiàn)速度不同〕再參考給定輸入速度確定最終的卷繞速度。在系統(tǒng)運(yùn)行中。應(yīng)在觸摸屏中有相應(yīng)的監(jiān)控情況。此外，由于在卷繞過(guò)程中存在誤差。還應(yīng)在卷繞中參加張緊度測(cè)試。在過(guò)松或過(guò)緊時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)卷繞速度，并要求在觸摸屏中有相應(yīng)的故障指示。3.2線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)中被控對(duì)象和元件之間的邏輯控制關(guān)系給定輸入速度的測(cè)定：由旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)線(xiàn)材參數(shù)〔包括線(xiàn)材直徑、卷繞長(zhǎng)度〕：通過(guò)用戶(hù)對(duì)觸摸屏輸入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)卷軸參數(shù)〔包括卷軸直徑、卷軸寬度〕：通過(guò)用戶(hù)對(duì)觸摸屏輸入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控卷繞情況〔包含已卷繞長(zhǎng)度〕：通過(guò)觸摸屏顯示監(jiān)控卷繞線(xiàn)材的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷繞主軸的驅(qū)動(dòng)：通過(guò)變頻器控制的三相異步交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)卷繞長(zhǎng)度和卷繞圈數(shù)的測(cè)定：通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則4.1可編程控制器的簡(jiǎn)介可編程控制器過(guò)去簡(jiǎn)稱(chēng)PC，為區(qū)別于個(gè)人計(jì)算機(jī)，現(xiàn)一般簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)指令，完成確定的邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)算和一些確定的功能是通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入輸出，來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。PLC不采用固定接線(xiàn)萬(wàn)式，比繼電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短、更改容易、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、本錢(qián)低，而且把計(jì)算機(jī)的功能和繼電器控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，使控制更為容易。同時(shí)，它還有簡(jiǎn)單易學(xué)、使用和維護(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠及設(shè)計(jì)周期短的特點(diǎn)。4.2PLC的一般構(gòu)造中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入接口電路、輸出接口電路。4.3PLC產(chǎn)品一些常見(jiàn)的技術(shù)指標(biāo)(1)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)(即I/O點(diǎn)數(shù))即指PLC外部輸入、輸出端子數(shù)。這是重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。(2)掃描速度一般以執(zhí)行100O步指令所需要的時(shí)間來(lái)衡量，故單位為mS/千步。也有時(shí)以執(zhí)行一步指令的時(shí)間計(jì)算，如DS/步。這決定了控制速度。內(nèi)存容量一般以PLC所能存放用戶(hù)程序來(lái)衡量。這決定了控制的復(fù)雜程度。在PLC中程序指令使按"步"存放的一“步〞占用一個(gè)地址單元，一個(gè)地址單元一般占用兩個(gè)字節(jié)。如一個(gè)內(nèi)存容量為1000步的PLC可推知其內(nèi)存為2K字節(jié)。(4)指令條數(shù)這是衡量PLC軟件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。PLC具有的指令越多，說(shuō)明其控制功能越強(qiáng)。(5)內(nèi)部存放器PLC內(nèi)部有許多存放器用以存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果等，還有許多輔助存放器可供用戶(hù)使用，可提供許多特殊化或簡(jiǎn)化整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)。存放器配置情況是衡量PLC硬件功能的一個(gè)指標(biāo)。(6)高級(jí)功能模塊PLC除了主控模塊外還可以配接各種高功能模塊。主控模塊實(shí)現(xiàn)根本控制功能。高功能模塊則可實(shí)現(xiàn)某種特殊的專(zhuān)門(mén)功能，使PLC不但能進(jìn)展開(kāi)關(guān)量順序控制，而且能進(jìn)展準(zhǔn)確的定位和速度控制、和計(jì)算機(jī)進(jìn)展通信、直接用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)展編程等，給用戶(hù)提供了強(qiáng)有力的工具。高功能模塊的多少、功能強(qiáng)弱常是衡量PLC產(chǎn)品水平上下的一個(gè)重要指標(biāo)。4.4PLC的選用原則隨著現(xiàn)代PLC技術(shù)的開(kāi)展，PLC應(yīng)用的范圍也很廣泛，所以，一般我們對(duì)PLC的選用我們有以下方面的考慮：可靠性、維修方便、可以在惡劣環(huán)境下工作、使用方便、編程方便、可兼容性、修改與擴(kuò)大能力、自診斷能力、價(jià)格、特殊性能、聯(lián)網(wǎng)能力、運(yùn)行速度等。4.5PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)根本的原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下根本原則:(1)充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度的滿(mǎn)足用戶(hù)提出的技術(shù)條件要求，了解整個(gè)被控對(duì)象(包括生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的工作原理、工藝、性能、參數(shù)等)，并深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展調(diào)查研究，收集資料，與機(jī)械局部的設(shè)計(jì)人員和現(xiàn)場(chǎng)操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，以協(xié)同解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并能根據(jù)需要方便的進(jìn)展修改。(2)在滿(mǎn)足控制要求的前提下，讓整個(gè)PLC控制系統(tǒng)及控制電路安全、可靠、簡(jiǎn)單，具有較高的性能價(jià)格比。(3)合理的選擇PLC機(jī)型及電器元件。同時(shí)，在PLC的I\O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量上應(yīng)適當(dāng)留有余地，以滿(mǎn)足今后生產(chǎn)開(kāi)展和工藝的改良。(4)容易掌握，便于操作和維修。4.6PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容(1)擬訂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。(2)選擇電力拖動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(3)選定PLC的型號(hào)。(4)分配PLC的I/O點(diǎn)，繪制PLC的I/O硬件接線(xiàn)圖。(5)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)梯形圖并調(diào)試。(6)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的操作臺(tái)、電氣控制柜等以及安裝接線(xiàn)圖。(7)編寫(xiě)設(shè)計(jì)書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。4.7PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟一般PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟具體操作如下:(1)分析被控對(duì)象:分析被控對(duì)象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象的全部功能，設(shè)備內(nèi)部之間的關(guān)系。(2)確定輸入/輸出設(shè)備:根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的輸入設(shè)備(如按鈕、位置開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等);輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等)。由此，確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。(3)選擇PLC:包括PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源和其他擴(kuò)展模塊的選擇。(4)分配I/O點(diǎn):畫(huà)出PLC的I/O端子與輸入/輸出設(shè)備的連線(xiàn)圖或?qū)?yīng)表。(5)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng):如畫(huà)功能圖、梯形圖、對(duì)程序的調(diào)試等。(6)硬件設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工。(7)聯(lián)機(jī)調(diào)試:是指將模擬調(diào)試通過(guò)的程序進(jìn)展再線(xiàn)調(diào)試。4.8PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法PLC編程方法靈活，指令系統(tǒng)強(qiáng)大，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便，軟、硬件設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)展。PLC由很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件，在工作控制中具有廣泛的通用性。對(duì)電氣控制設(shè)備來(lái)講，PLC控制系統(tǒng)是設(shè)備控制要求和工藝流程的具體表達(dá)，但是任何PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是在控制方式和電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)確定以后進(jìn)展的。55.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖圖5-1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖5.2PLC的選型在該線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)中，需要控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。因此，使用的PLC需要具有高速脈沖輸出功能。一般具有高速脈沖輸出功能的PLC多為晶體管輸出類(lèi)型，學(xué)校能夠?qū)崿F(xiàn)高速脈沖輸出功能的PLC有松下的FP-0系列和西門(mén)子的S7-300CPU314C。而松下的FP-0輸出端口少，內(nèi)存小〔可編程空間只有2.7K〕不能滿(mǎn)足端口數(shù)量和編程空間的要求。況且在線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)中，需要準(zhǔn)確的對(duì)卷繞主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)展準(zhǔn)確的調(diào)速控制。主軸卷繞電動(dòng)機(jī)是三相異步交流電動(dòng)機(jī)，想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)主軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度，必須選用變頻器模擬量速度調(diào)節(jié)功能。而要實(shí)用上述功能。選用的PLC還必須具備0-10V或0-5V的模擬量輸出功能。但是松下FP-0系列PLC不具備模擬量輸出功能。因此選用西門(mén)子S7-300CPU314C才能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。5.3觸摸屏的選型在該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)中，需要應(yīng)用觸摸屏進(jìn)展如下應(yīng)用：1、對(duì)卷繞線(xiàn)材和卷軸的參數(shù)的設(shè)置。2、對(duì)線(xiàn)材卷繞裝置的使用幫助說(shuō)明。3、對(duì)卷繞狀況的監(jiān)控〔包含卷繞長(zhǎng)度的顯示、卷繞動(dòng)作的模擬以及故障和錯(cuò)誤的報(bào)警〕。因此，能夠滿(mǎn)足以上應(yīng)用要求的觸摸屏需要具備多畫(huà)面顯示、動(dòng)畫(huà)顯示、參數(shù)的預(yù)置與監(jiān)控等多種功能。為了使該線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的操作更加簡(jiǎn)便和人性化。因此，在這個(gè)線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我選用了西門(mén)子TP-177Bpn\dpcolor型觸摸屏。該款觸摸屏具有5.7英寸的彩色顯示可觸摸畫(huà)面。集成RS422/485接口。其機(jī)身內(nèi)存為2048KB。完全可以滿(mǎn)足線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。5.4變頻器的選型在該線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)中。需要應(yīng)用PLC對(duì)驅(qū)動(dòng)卷繞主軸的三相交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)展大范圍準(zhǔn)確的無(wú)級(jí)調(diào)速。因此，需要應(yīng)用變頻器對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)展調(diào)速控制。這樣的調(diào)速要求需要變頻器具有無(wú)級(jí)、大范圍穩(wěn)定調(diào)速的功能。我們?cè)赑LC的選型中已經(jīng)說(shuō)明，我們會(huì)利用PLC的模擬量輸出功能控制變頻器以實(shí)現(xiàn)這樣的調(diào)速功能。所以，我們選擇的變頻器亦應(yīng)該具有相應(yīng)的模擬量輸入控制無(wú)級(jí)調(diào)速的相應(yīng)功能。因此，在這個(gè)線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我選用了西門(mén)子的MMX-440C變頻器作為主軸卷繞電動(dòng)機(jī)的控制。因?yàn)樵撔吞?hào)變頻器能夠兼容于西門(mén)子S7-300型PLC的模擬量輸出實(shí)現(xiàn)主軸卷繞電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確無(wú)級(jí)調(diào)速控制。5.5旋轉(zhuǎn)編碼器的選型在該線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)中采用了旋轉(zhuǎn)編碼盤(pán)以采集線(xiàn)材的進(jìn)入速度和卷繞主軸的卷繞圈數(shù)，為到達(dá)規(guī)定的卷繞精度，該系統(tǒng)選用了100p/r的編碼盤(pán)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)在輸出端在產(chǎn)生VP-P為24V的方波信號(hào)，每轉(zhuǎn)一圈輸出100個(gè)脈沖。可以提供應(yīng)PLC的高速計(jì)數(shù)器，用于線(xiàn)材卷繞的速度控制和導(dǎo)向控制。5.6步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型該卷繞系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中我選擇的是二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī)其主要特點(diǎn)為：體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用串聯(lián)型接法，其電氣圖如圖5-2所示：圖5-2步進(jìn)電機(jī)電氣圖5.7步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要有電源輸入局部、信號(hào)輸入局部、輸出局部等。驅(qū)動(dòng)器電源由面板上電源模塊提供，驅(qū)動(dòng)器信號(hào)端采用+24V供電。驅(qū)動(dòng)器輸入端為低電平有效。驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)定為0.63A，細(xì)分設(shè)定為8細(xì)分。將24V電源接入驅(qū)動(dòng)器，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器的電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。將24V與OPTO端〔驅(qū)動(dòng)器使能端〕連接起來(lái)。PUL端是脈沖輸入端。DIR是方向控制輸入端。5.8其他設(shè)備選型需要應(yīng)用機(jī)械局部來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每過(guò)一個(gè)細(xì)分，卷繞導(dǎo)向臂移動(dòng)1mm。6線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的理論設(shè)計(jì)6.1線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)在線(xiàn)材卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一共分為4局部：1、線(xiàn)材進(jìn)入速度測(cè)量采用旋轉(zhuǎn)編碼器直接給PLC輸入線(xiàn)材進(jìn)入速度。2、線(xiàn)材卷繞導(dǎo)向局部采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械導(dǎo)向器。其導(dǎo)向控制計(jì)算方法是利用觸摸屏輸入的線(xiàn)材直徑d和卷軸的寬度H以及卷繞的速度決定的。3、線(xiàn)材卷入的速度V是由線(xiàn)材輸入速度v，線(xiàn)材直徑d和卷軸直徑D決定的。4、因?yàn)榫€(xiàn)材卷繞中，PLC在線(xiàn)材進(jìn)入速度識(shí)別和卷繞過(guò)程中存在一定的誤差。因此還需要在該系統(tǒng)中參加卷繞誤差控制。6.2卷繞的進(jìn)入速度識(shí)別在本項(xiàng)設(shè)計(jì)中，采用旋轉(zhuǎn)編碼器識(shí)別線(xiàn)材進(jìn)入的線(xiàn)速度。設(shè)定線(xiàn)材每進(jìn)入一米，旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生100個(gè)脈沖〔通過(guò)機(jī)械構(gòu)造解決〕則可通過(guò)PLC編寫(xiě)程序計(jì)算出進(jìn)入速度。根據(jù)公式進(jìn)入PIC的線(xiàn)材長(zhǎng)度〔取1cm為標(biāo)準(zhǔn)單位，設(shè)脈沖個(gè)數(shù)為N〕：S=1*N〔6-1〕進(jìn)入速度〔令t=1s〕：v=S/t〔6-2〕6.3卷繞速度計(jì)算設(shè)卷繞時(shí)卷軸的角速度為則卷繞的線(xiàn)速度：V=R*ω〔6-3〕為完成卷繞要求，則需要做到線(xiàn)材卷繞的線(xiàn)速度與線(xiàn)材的進(jìn)入速度相等。則有：V=v〔6-4〕S/t=Rω〔6-5〕所以：ω=s/(RT)〔6-6〕在上式中R是未知的該R經(jīng)畫(huà)圖分析與卷軸直徑D﹑卷繞層數(shù)X和線(xiàn)材直徑d有關(guān)，線(xiàn)材在卷繞過(guò)程中，每卷繞一層，卷軸的半徑就增加了一個(gè)d〔線(xiàn)材的直徑〕。此外，為了增加卷繞速度的計(jì)算精度。還不應(yīng)忽略在卷繞中的最外層。因此，還需在卷繞半徑上卷上最外層的增加的卷繞半徑d/2。卷繞半徑計(jì)算公式為：R=D/2+Xd+d/2〔6-7〕6.4線(xiàn)材卷繞導(dǎo)向局部該導(dǎo)向局部是由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)擺臂進(jìn)展線(xiàn)材卷繞中的導(dǎo)向動(dòng)作。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是以轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制擺臂的擺動(dòng)量。擺臂尖端的擺動(dòng)幅度為卷軸的寬度H。在線(xiàn)材卷繞開(kāi)場(chǎng)之前，擺臂是在中間位置〔與卷軸垂直，并且垂足位于卷軸橫向的中點(diǎn)〕。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)觸摸屏輸入卷軸寬度H后。擺臂尖端向左移動(dòng)到與卷軸左端對(duì)齊。此時(shí)用戶(hù)在導(dǎo)向臂中穿入待卷線(xiàn)材，并與卷軸固定。按開(kāi)場(chǎng)卷繞按鈕啟動(dòng)卷繞裝置。在設(shè)計(jì)中，卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)測(cè)定依然采用旋轉(zhuǎn)編碼器。卷軸每卷繞一圈，PLC會(huì)給控制導(dǎo)向臂的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)發(fā)送運(yùn)動(dòng)信號(hào)，讓導(dǎo)向臂尖端向右移動(dòng)一個(gè)距離d(線(xiàn)材直徑〕當(dāng)運(yùn)行卷繞至卷軸最右端是，一共移動(dòng)了X次。X＝H/d-1〔6-8〕當(dāng)導(dǎo)向臂向右移動(dòng)了X次時(shí)，卷軸的第一層已被卷滿(mǎn)。此時(shí)卷繞第二層。此時(shí)每纏繞一圈導(dǎo)向臂向左移動(dòng)一個(gè)d。如此往復(fù)。完成卷繞導(dǎo)向過(guò)程。6.5卷繞的長(zhǎng)度測(cè)定在本系統(tǒng)中，用戶(hù)可在系統(tǒng)的觸摸屏中輸入要求卷繞的長(zhǎng)度，啟動(dòng)該卷繞系統(tǒng)開(kāi)場(chǎng)卷繞后系統(tǒng)的進(jìn)入速度測(cè)試編碼開(kāi)關(guān)會(huì)累計(jì)卷繞長(zhǎng)度。當(dāng)卷繞長(zhǎng)度到達(dá)用戶(hù)預(yù)設(shè)值時(shí)。系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。并在觸摸屏上顯示卷繞完成信號(hào)。6.6卷繞的誤差補(bǔ)償因?yàn)榫€(xiàn)材卷繞中，PLC在線(xiàn)材進(jìn)入速度識(shí)別和卷繞過(guò)程中存在一定的誤差。因此還需要在該系統(tǒng)中參加卷繞誤差控制。該誤差控制的根本思想為：在線(xiàn)材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與卷軸之間參加三個(gè)卷繞誤差測(cè)定裝置，在本人的設(shè)計(jì)中，本人采用的是三個(gè)紅外位置傳感器。三個(gè)傳感器縱向排列，自上而下分別為線(xiàn)材卷繞過(guò)緊傳感器﹑卷繞正常傳感器和卷繞過(guò)松傳感器。在線(xiàn)材卷繞過(guò)程中，線(xiàn)材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與卷軸之間的線(xiàn)材自然下垂。此時(shí)線(xiàn)材在過(guò)緊與過(guò)松傳感器之間，可能會(huì)觸發(fā)卷繞正常傳感器，但此時(shí)卷繞力度在誤差允許范圍內(nèi)，不會(huì)引起卷繞速度的變化。當(dāng)卷繞過(guò)緊時(shí)，線(xiàn)材繃緊。卷繞過(guò)緊傳感器動(dòng)作，給PLC發(fā)送卷繞過(guò)緊信號(hào)。此時(shí)PLC會(huì)在正常的卷繞速度V中，減去過(guò)緊調(diào)節(jié)速度v松〔該參數(shù)應(yīng)在觸摸屏中預(yù)置，默認(rèn)為0.1m/s〕。此時(shí)卷繞速度減小，線(xiàn)材卷繞變松。緩慢下垂。當(dāng)線(xiàn)材觸發(fā)卷繞正常傳感器時(shí)，PLC將過(guò)緊調(diào)節(jié)減去的速度v松去除。此時(shí)線(xiàn)材的卷繞速度恢復(fù)為PLC根據(jù)公式計(jì)算的正常卷繞速度V。當(dāng)卷繞過(guò)松時(shí)，線(xiàn)材下垂，觸發(fā)卷繞過(guò)松傳感器。這是PLC會(huì)在正常卷繞速度中加上過(guò)松調(diào)節(jié)速度v緊。這時(shí)線(xiàn)材加速卷繞，線(xiàn)材緩慢繃緊。當(dāng)觸發(fā)卷繞正常傳感器時(shí)。卷繞速度恢復(fù)至正常卷繞速度V，完成誤差調(diào)節(jié)要求。7線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)7.1I\O分配I0.0開(kāi)場(chǎng)按鈕I0.1卷繞進(jìn)入速度旋轉(zhuǎn)編碼器輸入I0.2卷繞圈數(shù)旋轉(zhuǎn)編碼器輸入I0.3急停按鈕I0.4卷繞過(guò)緊傳感器輸入I0.5卷繞正常傳感器輸入I0.6卷繞過(guò)松傳感器輸入Q0.0變頻器模擬量輸出VA0變頻器模擬量輸出M變頻器模擬量輸出Q0.1導(dǎo)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)脈沖輸出Q0.2導(dǎo)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)方向電平輸出Q0.3導(dǎo)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脫機(jī)電平輸出7.2程序設(shè)計(jì)在該程序的設(shè)計(jì)過(guò)程中，參照理論設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)思路，具體的設(shè)計(jì)思想、計(jì)算方法都在程序中的注釋中說(shuō)明。在這里就不在進(jìn)展文字說(shuō)明了。8線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)8.1觸摸屏畫(huà)面設(shè)計(jì)概述在線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用了觸摸屏進(jìn)展如下控制功能：輸入卷繞參數(shù)：包含線(xiàn)材直徑、卷繞長(zhǎng)度、卷軸直徑、卷軸寬度等。監(jiān)控卷繞狀況：包含卷繞長(zhǎng)度的顯示，卷繞層數(shù)的監(jiān)控等。指導(dǎo)卷繞系統(tǒng)的使用：包含開(kāi)場(chǎng)卷繞之前的線(xiàn)材安裝、固定等。故障的報(bào)警：包含顯示因故障引起的停機(jī)原因，和卷繞過(guò)程中的誤差補(bǔ)償情況顯示。8.2觸摸屏畫(huà)面的設(shè)計(jì)圖8-1畫(huà)面1畫(huà)面1為線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的開(kāi)場(chǎng)畫(huà)面，當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊“點(diǎn)擊進(jìn)入〞按鈕時(shí)。觸摸屏畫(huà)面進(jìn)入卷繞參數(shù)設(shè)置畫(huà)面。

圖8-2畫(huà)面2畫(huà)面2為線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面。用戶(hù)點(diǎn)擊“線(xiàn)材參數(shù)設(shè)置〞、“卷軸參數(shù)設(shè)置〞、“卷繞長(zhǎng)度設(shè)置〞這三個(gè)選項(xiàng)時(shí)。觸摸屏進(jìn)入相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。當(dāng)參數(shù)都設(shè)置完成時(shí)。點(diǎn)擊“確認(rèn)〞按鈕進(jìn)入下一步卷繞準(zhǔn)備畫(huà)面。當(dāng)用戶(hù)在畫(huà)面2中設(shè)置完成卷繞參數(shù)時(shí)，點(diǎn)擊“確認(rèn)〞按鈕時(shí)，觸摸屏進(jìn)入卷繞的準(zhǔn)備畫(huà)面，指導(dǎo)用戶(hù)完成卷繞前的線(xiàn)材裝入工作。圖8-3畫(huà)面3畫(huà)面3為指導(dǎo)線(xiàn)材裝定畫(huà)面。用戶(hù)只有在線(xiàn)材裝定完成后才能進(jìn)展開(kāi)場(chǎng)卷繞動(dòng)作。以上的觸摸屏畫(huà)面中“幫助〞按鈕在實(shí)做過(guò)程中可以新建畫(huà)面，在新的畫(huà)面中添加圖片和文字說(shuō)明，更加形象的指導(dǎo)用戶(hù)完成線(xiàn)材的裝入過(guò)程。用戶(hù)穿好線(xiàn)材后，可以點(diǎn)擊“確認(rèn)〞鍵，進(jìn)入下一步。圖8-4畫(huà)面4畫(huà)面4是正式的卷繞開(kāi)場(chǎng)畫(huà)面。用戶(hù)在完成參數(shù)設(shè)置和線(xiàn)材裝定后才能進(jìn)入該畫(huà)面。這樣防止了卷繞動(dòng)作的誤啟動(dòng)，增加了該系統(tǒng)的安全性。用戶(hù)點(diǎn)擊開(kāi)場(chǎng)卷繞按鈕后，線(xiàn)材開(kāi)場(chǎng)卷繞。當(dāng)前畫(huà)面顯示用戶(hù)設(shè)定的卷繞長(zhǎng)度和當(dāng)前已經(jīng)卷繞的長(zhǎng)度。用戶(hù)可以點(diǎn)擊“暫停〞按鈕暫停卷繞。圖8-5畫(huà)面5畫(huà)面5為卷繞過(guò)程中的監(jiān)控畫(huà)面。卷繞開(kāi)場(chǎng)后點(diǎn)擊“進(jìn)入卷繞監(jiān)控系統(tǒng)〞按鈕后，該畫(huà)面顯示。在該畫(huà)面中，顯示了線(xiàn)材的設(shè)置卷繞長(zhǎng)度、已卷繞長(zhǎng)度、線(xiàn)材進(jìn)入速度、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況以及當(dāng)卷繞出現(xiàn)誤差時(shí)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)狀況和系統(tǒng)停機(jī)報(bào)錯(cuò)的原因。圖8-6畫(huà)面6畫(huà)面6為線(xiàn)材卷繞完成畫(huà)面，線(xiàn)材在卷繞到規(guī)定長(zhǎng)度后，系統(tǒng)停機(jī)，該畫(huà)面顯示。指示該卷線(xiàn)材的長(zhǎng)度，匝數(shù)和層數(shù)。9線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)主軸卷繞局部設(shè)計(jì)9.1MMX-440C變頻器與三相異步電動(dòng)機(jī)的連接圖9-1變頻器主電路圖圖9-1為SIEMENSMMX-440C變頻器與三相異步電動(dòng)機(jī)的主電路連接電氣接線(xiàn)圖。在設(shè)計(jì)中。三相異步電動(dòng)機(jī)的選型還要根據(jù)該卷繞系統(tǒng)的具體應(yīng)用范圍〔卷繞線(xiàn)材的直徑〕來(lái)確定該三相異步電動(dòng)機(jī)的容量。9.2變頻器的參數(shù)設(shè)置與接線(xiàn)首先對(duì)變頻器進(jìn)展如下設(shè)置參數(shù)設(shè)置步驟如下：Step1：復(fù)位變頻器參數(shù)Step2：設(shè)定P0003=3//設(shè)定參數(shù)設(shè)定方式〔專(zhuān)家級(jí)模式〕Step3：設(shè)定P0700=2//命令源選擇“由端子排輸入〞Step4：設(shè)定P0701=1//選擇數(shù)字量輸入1為啟動(dòng)/停頓端Step5：設(shè)定P1120=//設(shè)置加速時(shí)間〔s〕Step6：設(shè)定P1121=//設(shè)置減速時(shí)間〔s〕Step7：設(shè)定P2000=50//基準(zhǔn)頻率采用50HZStep8：設(shè)定P0756=(0~4)//選擇模擬量的輸入方式Step9：設(shè)定P0757=//標(biāo)定ADC的X1值〔V/mA〕Step10：設(shè)定P0758=//標(biāo)定ADC的y1值Step11：設(shè)定P0759=//標(biāo)定ADC的X2值〔V/mA〕Step12：設(shè)定P0760=//標(biāo)定ADC的y2值〔V/mA〕Step13：設(shè)定P0761=//標(biāo)定ADC死區(qū)的寬度〔V/mA〕變頻器的主電路接線(xiàn)圖與上面圖9-1一樣，控制局部接線(xiàn)如圖9-2所示：圖9-2變頻器控制接線(xiàn)圖總結(jié)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我主要做了四項(xiàng)工作:一、認(rèn)真、仔細(xì)學(xué)習(xí)可編程控制器的根本構(gòu)造，主要特點(diǎn)、工作原理以及使用場(chǎng)合，并能根據(jù)被控對(duì)象的不同要求選擇不同類(lèi)型型號(hào)的機(jī)型，輸入輸出接口，連接線(xiàn)以及與上位機(jī)相連時(shí)使用的適配器等，同時(shí)在此根基上對(duì)線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，掌握用了編程控制器進(jìn)展自動(dòng)化控制的根本設(shè)計(jì)思路。二、掌握了使用可編程控制器進(jìn)展自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)，對(duì)軟件進(jìn)展了深入的學(xué)習(xí)和研究。三、學(xué)習(xí)并掌握了線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)的工作過(guò)程，控制要求，電路特點(diǎn)等內(nèi)容，對(duì)線(xiàn)材自動(dòng)卷繞系統(tǒng)有了較深入研究。四、掌握了PLC的根本指令與高級(jí)指令和梯形圖的編程技巧，及通訊過(guò)程，從而到達(dá)本次設(shè)計(jì)的目的和要求。本次設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)十六周的學(xué)習(xí)和工作，能夠順利完成設(shè)計(jì)要求。這次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)接線(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝比擬方便，工作效率提高，同時(shí)工作可靠，維修量小。在調(diào)試時(shí)，系統(tǒng)可以到達(dá)設(shè)計(jì)的控制要求。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間和經(jīng)歷有限，該系統(tǒng)程序還可以進(jìn)展優(yōu)化和完善，硬件上也需要作一些改良，以充分適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求。參考文獻(xiàn)[1]柴瑞娟,陳海霞.西門(mén)子PLC編程技術(shù)及北京工程應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[2]吉順平,孫承志,路明.西門(mén)子PLC與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.[3]洪志育.例說(shuō)PLC[M].北京:人民郵電出版社,2007.[4]胡學(xué)林.可編程控制器教程〔提高篇〕[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.[5]FrankD.Petruzella著,侯世英等譯.PLC教程〔第三版〕[M]北京:人民郵