摘要：本文对数控全自动转子绕线机中PLC的应用方法进行了详细的阐述与分析，对控制系统以及与设备运行环节有关的软、硬件进行了详细的分析，希望可以起到参考作用。
关键词：应用分析；全自动转子绕线机；PLC
PLC即可编程逻辑控制器，是电子操作系统处于核心地位的控制元件，其本质是存储器的一种，但是可以对其中所储存的数据进行编程，在其中执行算术运算、计数、定时、顺序控制以及逻辑运算等指令，通过模拟式或数字式的输入与输出能够对各个生产程序中的机械运行细节进行控制。PLC技术最早应用于汽车生产领域，其应用目的在于淘汰传统的机械形状装置，即能够替代以往所使用的继电控制板，同时也能够延伸出各种其他功能，是当前我国工业生产领域中得到广泛应用的重要元件。
PLC具有可靠性高、操作简单、I/O接口丰富以及结构模块化等方面的特点，在工业领域中得到了广泛的应用，对于工业生产的自动化有着重要的推动作用。该元件主要由输入、输出单元、存储器、中央处理单元以及电源所构成，其中存储器与中央处理器是核心部件，中央处理器的性能直接决定了PLC的性能。存储器则负责存放逻辑变量、用户程序以及系统程序信息，具体程序通常于元件生产厂家负责编写，用户无法对程序进行访问。采用触摸屏与PLC相结合的方式对全自动转子绕线机进行控制，能够有效降低控制系统故障率、对电控系统进行简洁化处理、相关的硬件设备与软件程序在维护与修改上的操作比较方便，一方面能够有效控制生产效率，在整体系统运行过程中也有着比较高的可靠性。
1.绕线机控制系统的工作过程与系统构成
数控全自动转子绕线机控制系统由通常由三套伺服电机所组成，其中一个电机负责分度，其余两个电机用于双飞叉。气动控制是主要的系统控制形式，所动系统主要由气缸和电磁阀构成。为了使检修与程序控制更加便利，可以将整机划分为自动操作与手动操作两个不同的种类，控制系统内部也有着比较多的输入输出点，传统的机械化连接方式所采用的电气连线与硬件模块十分繁琐，出现故障在概率也相对较大。若采用触摸屏与PLC相结合的控制方案，可以对控制系统的内部结构进行大幅简化。
首先通过触摸屏对绕转子型号进行选择，将电磁阀调整至复位状态，装入转子，关上安全门，将电机调整至自动运行状态。在转子被大气缸控制夹紧，需要检测粗夹磁性形状是否到位并进行适当的调整，在完成第一次移位后，勾线套在平等气缸的作用下向后移动，在勾线过程中，计数器会记录下具体的勾线次数。在完成勾线处理后，转子会发生移位，此时进入绕线程序，计数器会记录下绕线过程中的具体匝数，在完成对于匝数的设定后，在分度电机的作用下，转子角度会发生变化，进入下一阶段的绕线与勾线动作，进而完成整个绕线操作。当线被拉至一定角度的情况下，辅助剪线电磁阀会作用于气缸，在气缸平等前推的情况下，能够将线剪断。以上全部操作步骤均可以通过触摸屏来进行控制。
2.系统硬件设计
对于整个控制系统来说，PLC是处于核心地位的控制元件，动作传输信号通过磁性形状、接近形状与按钮连接PLC输入端，输出端报警信号以及控制信号下的指示灯与电磁阀相连。各种时间控制与控制逻辑均在PLC内部实现。在具体的工作过程中，可以通过触摸屏对系统运行状态进行动态化的显示。依照数控全自动转子绕线机自身的生产工艺以及厂商的加工需求来进行有针对性的改进，重点做好触摸屏与PLC的选购工作。通过专用软件并且以触摸屏为介质完成设计工作，在计算机串口的支持下可以将相关数据下载至磁盘中，通过触摸屏显示出来。另外，设计人员还需要对伺服电机的型号进行科学合理的选择。
3.系统软件设计
依照加工工艺要求分配输入与输出地址，通过FX-win-C来设计PLC程序，PLC程序主要包含报警与控制两个部分编制形式为梯形图形式。
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在参数设定方面需要考虑到剪线辅助转角、回零加速时间、摆线速度、绕线位摆角、绕线加速时间、分度速度、回零速度、钩线摆角、摆线加速时间、绕线速度、钩槽移位角度以及分度加速时间等。依照转型号设定绕线方向、元件匝数、总槽数以及钩槽比等参数。为了避免线材不受到转子的损伤，需要对绕线张力、钩线张力以及待机张力进行合理的设置。在设定参数的过程中，需要在调试整机的同时通过触摸屏来调整显示画面，方便操作人员对系统运行状态进行实时的监视。
在调试过程中若存在接近形状故障、气缸磁性形状运用不到位以及参数设置不合理等情况时，需要立即拉动警报，这就需要PLC逐段检测程序的的合理性，为不同类型的故障分配不同的报警提示音，用户在对操作界面进行念个性化设置的过程中，也可以对警报内容进行修改。
4.画面功能设计
本文拟采用940GOT的系统画面，该系统画面具有以下几方面的功能：
4.1监视功能。
通过940GOT系统画面能够将PLC程序明确显示出来，操作人员可以通过命令清单对程序的监视、写入以及读出情况进行分析。在监视软元件方面，能对PLC的软元件形状状态进行变更与监视，在出现突发问题的情况下，还能够对指定位置元件的开关状态进行强制的变更。
4.2数据采集功能
在触动条件成时立或特定周期内，能够将寄存现在值与所收集到的指定数据以图表或清单的方式将采样数据显示出来；
4.3报警功能
940GOT系统画面能够将报警时间与具体的报警信息显示出来，报警信息次数也能够通过940GOT系统画面进行查阅。
在整机调试过程中，针对机械部分在系统画面中的显示比较频繁。通常情况下，在PLC程序设计工作完成之后，通过RS-232C将事先设计好的用户画面与程序下载至F940GOT，通过触摸操作将GOT电源接通，通过菜单界面对监视状态进行选择，触摸线绕机启动键开始监控程序运行状态，在机械设备运行的某一程序的状态下，该程序与界面相对应的位置均会被点亮。在具体的调试过程中，操作人员需要尽量将整体的调试工作划分为几个不同的阶段，强制切换指定位置元件的开关状态，必要情况下也可以更元件的数据以及触摸屏的指令语句。然而，对于已经设定好的有关于用户画面的元件编号则无法进行更改。
结束语：
本文以PLC为基础控制元件，摒弃了传统的机械触点操作方法，采用软件、计算机以及触摸屏相结合的系统操作体系。摒弃了以往所使用的拔码计数器，使用程序内部计数器，在触摸屏的辅助下，能够方便调试与安装等方面的手动操作，同时也能够使设计周期进一步缩短，提高控制控制的灵活性以及对于各种应用场景的适应性。
PLC可以储存二十个不同转子所需要的参数以及型号，在设计PLC程序的过程中可以将部分元件调整至可为变更状态。转子参数可以根据转子型号的不同进行实时的调整，在不同类型套筒、新型转子型号的支持下，机械部分在应用也更加灵活，技术人员可以依照工艺要求直接设定机械参数，在经过合理化检测之后，可以在现有的参数体系下进行批量化生产。
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论文作者:李曾荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
标签：转子论文; 触摸屏论文; 程序论文; 系统论文; 元件论文; 勾线论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第24期论文;