專利名稱：一種排線控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種排線控制系統。
背景技術：
在線纜生產領域，進行收線排線時，進線經牽引輪將線纜送給收線盤，收線盤由電動機帶動旋轉，而排線機構沿收線輪軸向往復運動。收線輪每轉一周，排線機構在排線方向上移動一個線纜的直徑距離(即節距)，排滿一層后，向反方向繼續排線。排線機構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節電位器調節收線電機的轉速去完成。排線機構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整排線節距。但由于本身方法的局限很難保證理論所要求的排線節距，加之線纜的線徑規格多樣，直接影響了排線質量。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構復雜，對裝配精度要求高，更換產品規格需要調整機械參數，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”現象等一系列缺點，嚴重影響產品質量和生產效率。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種排線控制系統，用于解決現有技術排線機構與收線機構通過機械傳動方式難以滿足工藝要求的問題。為實現上述目的，本實用新型的內容是一種排線控制系統，包括排線電機及其控制驅動裝置，所述控制驅動裝置包括驅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反向接近開關與排線外反向接近開關。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設備的復雜機械結構，將原排線機構與收線傳動主軸連接的齒輪結構去掉；采用變頻器獨立驅動排線電機，排線電機運轉過程由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，這樣排線電機的轉速能夠根據收線電機轉速的變化而進行相應調整，最終實現排線井井有序。系統通過PLC編程軟件和人機界面參數設置，可保證收線過程中排線電機同步驅動和工藝參數的柔性化調整，不僅使系統的操作簡單輕松，為工藝的調整提供了極大的方便。當線纜工藝參數或產品規格發生變化時，只要通過人機交互裝置設置節距，由PLC 控制變頻器的輸出電壓，調節排線電機速度以適應線纜的變化。
圖1是本實用新型的結構框圖；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，包括排線電機及其控制驅動裝置，控制驅動裝置包括驅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反向接近開關與排線外反向接近開關。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。下面結合圖2進行具體說明。圖2中，U2 :054，排線正轉，055，排線反轉，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，排線內反向。IA :103，正轉，104，反轉。、硬件設計(1)、PLC 控制器本系統采用西門子S7-200 (CPU224)作為控制器，用擴展模塊EM232輸出模擬量進行D/A轉換；其I/O點的分配為I0. 1和10. 2接三聯鈕子開關ISl，實現排線快排(左) 和實現排線快排(右)；I0. 3接急停按鈕，10.0接排線外反向接近開關，10. 4接排線內反向接近開關，10. 5接排線內外限位開關，10. 7接排線變頻器故障，II. 0接收線運行指令，Q0. 4 輸出排線正轉指令，Q0. 5輸出排線反轉指令，Q0. 7輸出收線運轉指示，Ql. 0輸出排線運轉指示；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備，它可以設計與存儲數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，來對系統運行進行實時監控，調整系統至最佳狀態。另外觸摸屏還具有設計簡單，操作方便等優點。本系統采用的觸摸屏為威倫公司的 MT6050。(3)、排線電機驅器(變頻器)排線電機驅動器有國產高性能矢量型MD320系列變頻器，提高了系統的動態響應能力，實現排線節距比較穩定，克服了工藝參數的改變而引起的速度波動，保證了該控制系統的穩定性，具有使用壽命長，設備維護費用低等優點。2、軟件設計(1)、PLC梯形圖設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，通過調用該程序完成系統存儲器有關數據的初始化。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)、人機界面設計過程操作系統采用人機界面來實現，按品牌版本的軟件對觸摸屏人機界面(收線速度設定、節距設定、排線節距修正)，進行操作界面編程，界面設計要人性化，人機界面采用點擊菜單，分層次方式打開各畫面，進行參數設定。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、排線節距排線節距在線設定，實現工作過程不停機變換，節距調整方便快捷，節距范圍廣， 無級可調，節距精確高，實現瞬時變換節距大小。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。、調試要點當11.0輸入收線運行指令后，收線啟動，即程序執行運行；當輸入指令停止時，則程序執行停止程序，實現排線跟蹤收線運轉。但考慮到收線盤在第一層排線需要與盤邊靠緊，先扭轉ISI鈕子開關，讓排線機構移向最里邊，滿足排線起步運轉狀態。為方便操作和提高系統的實用性，利用現場操作排線外反向接近開關1S5，排線內反向接近開關1S6，實現左移或右移換向位置變化，使排線電機以恒定速度旋轉，驅動滾珠絲桿左移或右移，直到排線機構達到用戶需要的目標位置。當排線工藝參數或產品規格變化時，只要通過觸摸屏根據線纜規格修正線纜直徑和重新設定線速度即可實現收線排線工藝的柔性化參數調整，而無需更換任何機械零件或調整機械參數，實現排線工藝的柔性化無級調整。在生產過程中，由于收線盤徑是漸漸發生變化，而生產線速度是恒定，需要對PLC 進行編程來自動地修改排線的轉速，使排線始終能跟隨收線運轉，確保排線節距不變。如以皮線纜外徑3. 2mm為例，在觸摸屏上進行排線節距參數的設置，同時還需輸入排線修正值，最終達到最佳排線效果。
權利要求1.一種排線控制系統，包括排線電機及其控制驅動裝置，其特征在于，所述控制驅動裝置包括驅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反向接近開關與排線外反向接近開關。
2.根據權利要求1所述的一種排線控制系統，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.根據權利要求1所述的一種排線控制系統，其特征在于，所述人機交互裝置為觸摸屏。
4.根據權利要求1所述的一種排線控制系統，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，包括排線電機及其控制驅動裝置，所述控制驅動裝置包括驅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反向接近開關與排線外反向接近開關。本實用新型簡化傳統設備的復雜機械結構，將原排線機構與收線傳動主軸連接的齒輪結構去掉；采用變頻器獨立驅動排線電機，排線電機運轉過程由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，這樣排線電機的轉速能夠根據收線電機轉速的變化而進行相應調整，最終實現排線井井有序。
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 優先權日2011年10月9日
發明者宋廣平, 黃勇 申請人:河南省通信電纜有限公司