專利名稱：一種排線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種排線控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在線纜生產(chǎn)領(lǐng)域，進行收線排線時，進線經(jīng)牽引輪將線纜送給收線盤，收線盤由電動機帶動旋轉(zhuǎn)，而排線機構(gòu)沿收線輪軸向往復運動。收線輪每轉(zhuǎn)一周，排線機構(gòu)在排線方向上移動一個線纜的直徑距離(即節(jié)距)，排滿一層后，向反方向繼續(xù)排線。排線機構(gòu)將線纜排布在收線盤上，使收線盤由空盤到滿盤，該過程中全靠人工調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)收線電機的轉(zhuǎn)速去完成。排線機構(gòu)與收線傳動主軸通過齒輪耦合，依靠齒輪或電磁鐵的離合動作實現(xiàn)換向，達到往復排線的工藝要求；依靠變速箱或用信號控制時間繼電器等方法來有級調(diào)整排線節(jié)距。但由于本身方法的局限很難保證理論所要求的排線節(jié)距，加之線纜的線徑規(guī)格多樣，直接影響了排線質(zhì)量。如線速度一般為45m/min，相應的收排線左右換向過程很快，人工調(diào)整方法很難滿足工藝需要，既不安全也不可靠；機械耦合連接方式結(jié)構(gòu)復雜，對裝配精度要求高，更換產(chǎn)品規(guī)格需要調(diào)整機械參數(shù)，存在換向機械磨損大、噪音大和排線精度低，致使排線存在“騎馬”現(xiàn)象等一系列缺點，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種排線控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)排線機構(gòu)與收線機構(gòu)通過機械傳動方式難以滿足工藝要求的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的內(nèi)容是一種排線控制系統(tǒng)，包括排線電機及其控制驅(qū)動裝置，所述控制驅(qū)動裝置包括驅(qū)動排線電機的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器；所述PLC控制器輸入輸出連接有人機交互裝置；所述PLC控制器還輸入連接有排線內(nèi)反向接近開關(guān)與排線外反向接近開關(guān)。所述PLC控制器為西門子S7-200PLC及其模擬量輸出擴展模塊EM232。所述人機交互裝置為觸摸屏。所述變頻器為MD320系列變頻器。本實用新型簡化傳統(tǒng)設(shè)備的復雜機械結(jié)構(gòu)，將原排線機構(gòu)與收線傳動主軸連接的齒輪結(jié)構(gòu)去掉；采用變頻器獨立驅(qū)動排線電機，排線電機運轉(zhuǎn)過程由PLC程序處理，并使收線電機的變頻器與排線電機的PLC通訊連接，這樣排線電機的轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)收線電機轉(zhuǎn)速的變化而進行相應調(diào)整，最終實現(xiàn)排線井井有序。系統(tǒng)通過PLC編程軟件和人機界面參數(shù)設(shè)置，可保證收線過程中排線電機同步驅(qū)動和工藝參數(shù)的柔性化調(diào)整，不僅使系統(tǒng)的操作簡單輕松，為工藝的調(diào)整提供了極大的方便。當線纜工藝參數(shù)或產(chǎn)品規(guī)格發(fā)生變化時，只要通過人機交互裝置設(shè)置節(jié)距，由PLC 控制變頻器的輸出電壓，調(diào)節(jié)排線電機速度以適應線纜的變化。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖1所示的一種排線控制系統(tǒng)，包括排線電機及其控制驅(qū)動裝置，控制驅(qū)動裝置包括驅(qū)動排線電機的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器；PLC控制器輸入輸出連接有人機交互裝置；所述PLC控制器還輸入連接有排線內(nèi)反向接近開關(guān)與排線外反向接近開關(guān)。PLC控制器采用西門子S7-200PLC及其模擬量輸出擴展模塊EM232。人機交互裝置采用觸摸屏。下面結(jié)合圖2進行具體說明。圖2中，U2 :054，排線正轉(zhuǎn)，055，排線反轉(zhuǎn)，057，收線運行指示，060，排線完成指示，001，排線快進(左)，002，排線快進(右)，005，1XK2排線內(nèi)越位，IXKl排線外越位，007，排線變頻器故障，010，收線運行指令，1S5，排線外反向，1S6，排線內(nèi)反向。IA :103，正轉(zhuǎn)，104，反轉(zhuǎn)。、硬件設(shè)計(1)、PLC 控制器本系統(tǒng)采用西門子S7-200 (CPU224)作為控制器，用擴展模塊EM232輸出模擬量進行D/A轉(zhuǎn)換；其I/O點的分配為I0. 1和10. 2接三聯(lián)鈕子開關(guān)ISl，實現(xiàn)排線快排(左) 和實現(xiàn)排線快排(右)；I0. 3接急停按鈕，10.0接排線外反向接近開關(guān)，10. 4接排線內(nèi)反向接近開關(guān)，10. 5接排線內(nèi)外限位開關(guān)，10. 7接排線變頻器故障，II. 0接收線運行指令，Q0. 4 輸出排線正轉(zhuǎn)指令，Q0. 5輸出排線反轉(zhuǎn)指令，Q0. 7輸出收線運轉(zhuǎn)指示，Ql. 0輸出排線運轉(zhuǎn)指示；EM232模塊輸出模擬信號200、2A4，并接到排線變頻器模擬輸入端All、GND。(2)、操作界面(觸摸屏)操作界面采用一種交互式圖形化人機界面設(shè)備，它可以設(shè)計與存儲數(shù)幅黑白或彩色的圖畫。操作人員可以通過觸摸屏直接對PLC里需要處理的存儲器進行訪問，可以對PLC 存儲器進行實時顯示和修改，通過這樣的操作，來對系統(tǒng)運行進行實時監(jiān)控，調(diào)整系統(tǒng)至最佳狀態(tài)。另外觸摸屏還具有設(shè)計簡單，操作方便等優(yōu)點。本系統(tǒng)采用的觸摸屏為威倫公司的 MT6050。(3)、排線電機驅(qū)器(變頻器)排線電機驅(qū)動器有國產(chǎn)高性能矢量型MD320系列變頻器，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應能力，實現(xiàn)排線節(jié)距比較穩(wěn)定，克服了工藝參數(shù)的改變而引起的速度波動，保證了該控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有使用壽命長，設(shè)備維護費用低等優(yōu)點。2、軟件設(shè)計(1)、PLC梯形圖設(shè)計過程程序編寫就是對PLC控制器進行編程，為了便于管理，功能相似的程序編在同一個子程序里。程序運行時，主程序根據(jù)不同的需要，運行不同的子程序。在主程序中，首先是初始化部分。PLC開機首次掃描，運行開機初始化子程序，通過調(diào)用該程序完成系統(tǒng)存儲器有關(guān)數(shù)據(jù)的初始化。編寫好的程序，編譯無誤后，通過專用電纜線下載到PLC中，可以直接與觸摸屏連接運行和通信。[0025](2)、人機界面設(shè)計過程操作系統(tǒng)采用人機界面來實現(xiàn)，按品牌版本的軟件對觸摸屏人機界面(收線速度設(shè)定、節(jié)距設(shè)定、排線節(jié)距修正)，進行操作界面編程，界面設(shè)計要人性化，人機界面采用點擊菜單，分層次方式打開各畫面，進行參數(shù)設(shè)定。操作簡單快捷，易懂易操作。編程地址要與PLC的程序地址相對應，才能完成人機界面和PLC的通訊。⑶、排線節(jié)距排線節(jié)距在線設(shè)定，實現(xiàn)工作過程不停機變換，節(jié)距調(diào)整方便快捷，節(jié)距范圍廣， 無級可調(diào)，節(jié)距精確高，實現(xiàn)瞬時變換節(jié)距大小。編程地址要與PLC的程序地址相對應，才能完成人機界面和PLC的通訊。、調(diào)試要點當11.0輸入收線運行指令后，收線啟動，即程序執(zhí)行運行；當輸入指令停止時，則程序執(zhí)行停止程序，實現(xiàn)排線跟蹤收線運轉(zhuǎn)。但考慮到收線盤在第一層排線需要與盤邊靠緊，先扭轉(zhuǎn)ISI鈕子開關(guān)，讓排線機構(gòu)移向最里邊，滿足排線起步運轉(zhuǎn)狀態(tài)。為方便操作和提高系統(tǒng)的實用性，利用現(xiàn)場操作排線外反向接近開關(guān)1S5，排線內(nèi)反向接近開關(guān)1S6，實現(xiàn)左移或右移換向位置變化，使排線電機以恒定速度旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動滾珠絲桿左移或右移，直到排線機構(gòu)達到用戶需要的目標位置。當排線工藝參數(shù)或產(chǎn)品規(guī)格變化時，只要通過觸摸屏根據(jù)線纜規(guī)格修正線纜直徑和重新設(shè)定線速度即可實現(xiàn)收線排線工藝的柔性化參數(shù)調(diào)整，而無需更換任何機械零件或調(diào)整機械參數(shù)，實現(xiàn)排線工藝的柔性化無級調(diào)整。在生產(chǎn)過程中，由于收線盤徑是漸漸發(fā)生變化，而生產(chǎn)線速度是恒定，需要對PLC 進行編程來自動地修改排線的轉(zhuǎn)速，使排線始終能跟隨收線運轉(zhuǎn)，確保排線節(jié)距不變。如以皮線纜外徑3. 2mm為例，在觸摸屏上進行排線節(jié)距參數(shù)的設(shè)置，同時還需輸入排線修正值，最終達到最佳排線效果。
權(quán)利要求1.一種排線控制系統(tǒng)，包括排線電機及其控制驅(qū)動裝置，其特征在于，所述控制驅(qū)動裝置包括驅(qū)動排線電機的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器；所述PLC控制器輸入輸出連接有人機交互裝置；所述PLC控制器還輸入連接有排線內(nèi)反向接近開關(guān)與排線外反向接近開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器為西門子 S7-200PLC及其模擬量輸出擴展模塊EM232。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機交互裝置為觸摸屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器為MD320系列變頻器。
專利摘要本實用新型涉及一種排線控制系統(tǒng)，包括排線電機及其控制驅(qū)動裝置，所述控制驅(qū)動裝置包括驅(qū)動排線電機的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器；所述PLC控制器輸入輸出連接有人機交互裝置；所述PLC控制器還輸入連接有排線內(nèi)反向接近開關(guān)與排線外反向接近開關(guān)。本實用新型簡化傳統(tǒng)設(shè)備的復雜機械結(jié)構(gòu)，將原排線機構(gòu)與收線傳動主軸連接的齒輪結(jié)構(gòu)去掉；采用變頻器獨立驅(qū)動排線電機，排線電機運轉(zhuǎn)過程由PLC程序處理，并使收線電機的變頻器與排線電機的PLC通訊連接，這樣排線電機的轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)收線電機轉(zhuǎn)速的變化而進行相應調(diào)整，最終實現(xiàn)排線井井有序。
文檔編號H01B13/00GK202258551SQ20112038016
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者宋廣平, 黃勇 申請人:河南省通信電纜有限公司