苗青甫

摘要：在鋼簾線企業(yè)，自動(dòng)化控制在許多公司的裝配車間得到廣泛的運(yùn)用。排線往返的PLC控制系統(tǒng)，它的控制過(guò)程屬于雙向控制，排線器由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，排線器向右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，排線器向左行，在每一個(gè)停靠點(diǎn)安裝一個(gè)行程開(kāi)關(guān)以監(jiān)視排線器是否到達(dá)該站點(diǎn)。該控制系統(tǒng)利用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列的可編程序控制器運(yùn)行主要的控制裝置，編寫軟件指令來(lái)實(shí)現(xiàn)其具體的控制要求，在設(shè)計(jì)程序部分利用了PLC的輔助繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制具有互鎖的功能，在工作臺(tái)上的工人通過(guò)按鈕達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制排線器的運(yùn)行方向。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器、自動(dòng)化、輔助繼電器、PLC技術(shù)

一.排線角度的實(shí)時(shí)檢測(cè)

根據(jù)排線器的排線原理，控制系統(tǒng)首先必須完成排線角度的實(shí)時(shí)檢測(cè)。設(shè)計(jì)采用1000線增量式編碼器與PLC程序的結(jié)合實(shí)現(xiàn)的數(shù)字角度傳感器進(jìn)行排線角度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，傳感器的分辨率0.09°，滿足最小線徑為0.8mm的鋼絲絲在主軸上層繞一圈角度檢測(cè)的要求；通過(guò)接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)直線單元正常區(qū)域和換向區(qū)域的跟蹤；通過(guò)PLC的輸出脈沖控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線單元的運(yùn)行。

二.直線單元的工作原理

直線單元的行進(jìn)速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速相匹配。通過(guò)主軸上安裝的速度傳感器，測(cè)算出主軸的旋轉(zhuǎn)角速度N（轉(zhuǎn)/秒）。工字輪上焊絲沿軸向的移動(dòng)速度為：V=N×Φ，其中Φ為鋼絲線徑，單位mm，V的單位為mm/s。為保持排線機(jī)構(gòu)與主軸上焊絲移動(dòng)速度的同步，即保持固定的滯后角，直線單元的推進(jìn)速度應(yīng)等于V。為確保滯后角的精確同步，直線單元的行進(jìn)速度應(yīng)等于V加上角度回路輸出值（偏移量），V轉(zhuǎn)換成伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速（脈沖數(shù)/秒）為：

脈沖速率=M×N×Φ/d（個(gè)/秒）

其中，N為主軸的旋轉(zhuǎn)角速度（轉(zhuǎn)/秒），Φ為鋼絲線徑（毫米），M為伺服電機(jī)的碼盤的每圈線數(shù)，d為滾軸絲杠的導(dǎo)程（毫米/轉(zhuǎn)）。

根據(jù)伺服電機(jī)給定脈沖速率的計(jì)算公式，其取值范圍為0～25000 P/S，故MV的輸出飽和上限值應(yīng)設(shè)為2500P/S。

三.基于角度控制的程序編制

（1）排線角度檢測(cè) 硬件高速計(jì)數(shù)器采用4倍頻的工作模式，在中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)角度傳感器的回零功能。如程序1所示。

（2）主軸速度檢測(cè) 采用M測(cè)速法，以固定時(shí)間中斷（不受PLC程序掃描時(shí)間的影響）的方式測(cè)算主軸速度，即由每0.4秒光電碼盤的計(jì)數(shù)脈沖值測(cè)算出主軸速度。如程序2所示

總結(jié)：隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)更趨向于半自動(dòng)化、自動(dòng)化、無(wú)人工廠的方向發(fā)展，未來(lái)PLC技術(shù)的應(yīng)用必將更加廣泛。

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