PLC在数控全自动转子绕线机中的应用

1 前言

　　近年来PLC以其模块化的结构、丰富的I／O接口、编程简单易学和可靠性高等诸多优势被广泛应用于各个领域，特别是工业生产过程的自动控制中。在数控全自动转子绕线机中采用PLC和触摸屏相结合的方式进行控制，使电控系统简洁紧凑，控制系统故障率低，软、硬件模块便于修改和维护，具有高可靠性，可大大提高生产率。

2 绕线机控制系统构成及工作过程

　　双飞叉数控全自动转子绕线机采用的是有三套伺服电机的控制系统，两个电机用于双飞叉，一个电机用于分度。控制系统主要采用气动控制，气动系统主要由电磁阀和气缸并配合传感器来实现。为便于程序控制和检修，整机可分为手动操作和自动操作两种，因而对应的输入输出点数就较多，若采用机械连接方式，则会大大增加硬件模块及电气连线，相应故障率也会大大增加。所以我们采用PLC和触摸屏相结合的方案。系统框图如图1所示。

图1 硬件系统框图

　　下面我们主要分析一下自动加工过程(如图2所示)。

　　首先要在触摸屏上选择所绕转子的型号，此时所有电磁阀处于原始复位状态，一旦选定，提示装入转子，此时安全门关上，电机处于自动工作状态。由大气缸控制夹紧转子，粗夹磁性开关检测是否到位，精夹磁性开关调整至合适位置后，进行第一次移位，此时平行气缸将勾线套后拉，进行勾线，计数器对勾线次数进行计数。勾线完成转子移位进入绕线动作，同时计数器记录所绕匝数，绕完设定匝数后，分度电机旋转一定角度再次进行勾线绕线动作直至整个转子绕线完成。辅助剪线电磁阀将线拉至一定角度，平行气缸前推，将线剪断。整体复位。所有过程可在触摸屏的运行监视画面上显示。

3 系统硬件设计

　　PLC是整个控制系统的核心，动作传输信号采用按钮、接近开关、磁性开关等与PLC输入端相连，PLC输出端直接和主要控制信号的电磁阀、指示灯，报警信号等相连。各种控制逻辑及时间控制全在PLC内部实现，工作过程在触摸屏上进行动态显示。根据数控全自动转子绕线机的加工要求及生产工艺的改进，我们选用日本三菱公司的FX2N-80MR可编程控制器，触摸屏选用F940GOT-SWD图示操作终端。将触摸屏画面使用专用软件在计算机上设计完成后，再通过计算机的RS-232C串行通迅口下载到触摸屏。三部电机均采用MELSERV0-J2系列伺服电机。

图2 自动加工运行监视画面