1 前言

　　近年來PLC以其模塊化的結(jié)構(gòu)、豐富的I／O接口、編程簡(jiǎn)單易學(xué)和可靠性高等諸多優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，特別是工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。在數(shù)控全自動(dòng)轉(zhuǎn)子繞線機(jī)中采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的方式進(jìn)行控制，使電控系統(tǒng)簡(jiǎn)潔緊湊，控制系統(tǒng)故障率低，軟、硬件模塊便于修改和維護(hù)，具有高可靠性，可大大提高生產(chǎn)率。

2 繞線機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成及工作過程

　　雙飛叉數(shù)控全自動(dòng)轉(zhuǎn)子繞線機(jī)采用的是有三套伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)，兩個(gè)電機(jī)用于雙飛叉，一個(gè)電機(jī)用于分度?？刂葡到y(tǒng)主要采用氣動(dòng)控制，氣動(dòng)系統(tǒng)主要由電磁閥和氣缸并配合傳感器來實(shí)現(xiàn)。為便于程序控制和檢修，整機(jī)可分為手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種，因而對(duì)應(yīng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)就較多，若采用機(jī)械連接方式，則會(huì)大大增加硬件模塊及電氣連線，相應(yīng)故障率也會(huì)大大增加。所以我們采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的方案。

　　下面我們主要分析一下自動(dòng)加工過程。

　　首先要在觸摸屏上選擇所繞轉(zhuǎn)子的型號(hào)，此時(shí)所有電磁閥處于原始復(fù)位狀態(tài)，一旦選定，提示裝入轉(zhuǎn)子，此時(shí)安全門關(guān)上，電機(jī)處于自動(dòng)工作狀態(tài)。由大氣缸控制夾緊轉(zhuǎn)子，粗夾磁性開關(guān)檢測(cè)是否到位，精夾磁性開關(guān)調(diào)整至合適位置后，進(jìn)行第一次移位，此時(shí)平行氣缸將勾線套后拉，進(jìn)行勾線，計(jì)數(shù)器對(duì)勾線次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。勾線完成轉(zhuǎn)子移位進(jìn)入繞線動(dòng)作，同時(shí)計(jì)數(shù)器記錄所繞匝數(shù)，繞完設(shè)定匝數(shù)后，分度電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度再次進(jìn)行勾線繞線動(dòng)作直至整個(gè)轉(zhuǎn)子繞線完成。輔助剪線電磁閥將線拉至一定角度，平行氣缸前推，將線剪斷。整體復(fù)位。所有過程可在觸摸屏的運(yùn)行監(jiān)視畫面上顯示。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，動(dòng)作傳輸信號(hào)采用按鈕、接近開關(guān)、磁性開關(guān)等與PLC輸入端相連，PLC輸出端直接和主要控制信號(hào)的電磁閥、指示燈，報(bào)警信號(hào)等相連。各種控制邏輯及時(shí)間控制全在PLC內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，工作過程在觸摸屏上進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。根據(jù)數(shù)控全自動(dòng)轉(zhuǎn)子繞線機(jī)的加工要求及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，我們選用日本三菱公司的FX2N-80MR可編程控制器，觸摸屏選用F940GOT-SWD圖示操作終端。將觸摸屏畫面使用專用軟件在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)完成后，再通過計(jì)算機(jī)的RS-232C串行通迅口下載到觸摸屏。三部電機(jī)均采用MELSERV0-J2系列伺服電機(jī)。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　根據(jù)加工工藝要求對(duì)輸入輸出地址進(jìn)行分配，利用三菱的FXwinC進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，主要是以梯形圖的方式編制，分為控制部分和報(bào)警兩部分。

　　本機(jī)參數(shù)設(shè)定包括分度加速時(shí)間、分度速度，鉤槽移位角度，繞線加速時(shí)間、繞線速度、繞線位擺角、擺線加速時(shí)間、擺線速度、鉤線位擺角、回零加速時(shí)間、回零速度、剪線輔助轉(zhuǎn)角等。根據(jù)轉(zhuǎn)子型號(hào)需設(shè)定轉(zhuǎn)子的總槽數(shù)、元件匝數(shù)、鉤槽比、繞線方向等。要使繞制出的轉(zhuǎn)子不傷線，就一定要設(shè)置合理的待機(jī)張力、鉤線張力和繞線

　　張力等。參數(shù)的設(shè)定最好在整機(jī)調(diào)試時(shí)利用觸摸屏系統(tǒng)顯示畫面進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)整。

　　調(diào)試過程中如果參數(shù)設(shè)置不合理、氣缸磁性開關(guān)動(dòng)作不到位或接近開關(guān)故障時(shí)要及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，所以在PLC程序設(shè)計(jì)中就要逐段檢測(cè)，有各種報(bào)警提示，用戶畫面制作中也有相應(yīng)界面進(jìn)行自動(dòng)切換。

5 結(jié)束語(yǔ)

　　本系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用程序內(nèi)部軟觸點(diǎn)代替以前的機(jī)械觸點(diǎn)，程序內(nèi)部計(jì)數(shù)器代替以往的拔碼計(jì)數(shù)器，且配合觸摸屏的使用，可以縮短設(shè)計(jì)周期，安裝調(diào)試十分方便。

　　本設(shè)計(jì)可存貯二十個(gè)不同轉(zhuǎn)子型號(hào)及其所需參數(shù)，即在可編程控制部分程序中設(shè)計(jì)時(shí)將參數(shù)部分軟元件設(shè)定為可變更狀態(tài)，預(yù)先寫入所需不同型號(hào)轉(zhuǎn)子所需的不同參數(shù)，這樣在加工過程中不需修改程序，由工人直接在觸摸屏上選擇合適工件號(hào)即可加工生產(chǎn)不同型號(hào)的轉(zhuǎn)子。在今后的生產(chǎn)過程中如果需要有新的產(chǎn)品型號(hào)時(shí)，由機(jī)械部分配合新型號(hào)的轉(zhuǎn)子輔以不同類型的套筒，再由專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)要求直接通過觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，確認(rèn)無(wú)誤后即可投入批量生產(chǎn)。此設(shè)計(jì)已正式投入使用。