专利名称：一种排线控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排线控制系统。
背景技术：
在线缆生产领域，进行收线排线时，进线经牵引轮将线缆送给收线盘，收线盘由电动机带动旋转，而排线机构沿收线轮轴向往复运动。收线轮每转一周，排线机构在排线方向上移动一个线缆的直径距离(即节距)，排满一层后，向反方向继续排线。排线机构将线缆排布在收线盘上，使收线盘由空盘到满盘，该过程中全靠人工调节电位器调节收线电机的转速去完成。排线机构与收线传动主轴通过齿轮耦合，依靠齿轮或电磁铁的离合动作实现换向，达到往复排线的工艺要求；依靠变速箱或用信号控制时间继电器等方法来有级调整排线节距。但由于本身方法的局限很难保证理论所要求的排线节距，加之线缆的线径规格多样，直接影响了排线质量。如线速度一般为45m/min，相应的收排线左右换向过程很快，人工调整方法很难满足工艺需要，既不安全也不可靠；机械耦合连接方式结构复杂，对装配精度要求高，更换产品规格需要调整机械参数，存在换向机械磨损大、噪音大和排线精度低，致使排线存在“骑马”现象等一系列缺点，严重影响产品质量和生产效率。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种排线控制系统，用于解决现有技术排线机构与收线机构通过机械传动方式难以满足工艺要求的问题。为实现上述目的，本实用新型的内容是一种排线控制系统，包括排线电机及其控制驱动装置，所述控制驱动装置包括驱动排线电机的变频器以及控制变频器的PLC控制器；所述PLC控制器输入输出连接有人机交互装置；所述PLC控制器还输入连接有排线内反向接近开关与排线外反向接近开关。所述PLC控制器为西门子S7-200PLC及其模拟量输出扩展模块EM232。所述人机交互装置为触摸屏。所述变频器为MD320系列变频器。本实用新型简化传统设备的复杂机械结构，将原排线机构与收线传动主轴连接的齿轮结构去掉；采用变频器独立驱动排线电机，排线电机运转过程由PLC程序处理，并使收线电机的变频器与排线电机的PLC通讯连接，这样排线电机的转速能够根据收线电机转速的变化而进行相应调整，最终实现排线井井有序。系统通过PLC编程软件和人机界面参数设置，可保证收线过程中排线电机同步驱动和工艺参数的柔性化调整，不仅使系统的操作简单轻松，为工艺的调整提供了极大的方便。当线缆工艺参数或产品规格发生变化时，只要通过人机交互装置设置节距，由PLC 控制变频器的输出电压，调节排线电机速度以适应线缆的变化。
图1是本实用新型的结构框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图1所示的一种排线控制系统，包括排线电机及其控制驱动装置，控制驱动装置包括驱动排线电机的变频器以及控制变频器的PLC控制器；PLC控制器输入输出连接有人机交互装置；所述PLC控制器还输入连接有排线内反向接近开关与排线外反向接近开关。PLC控制器采用西门子S7-200PLC及其模拟量输出扩展模块EM232。人机交互装置采用触摸屏。下面结合图2进行具体说明。图2中，U2 :054，排线正转，055，排线反转，057，收线运行指示，060，排线完成指示，001，排线快进(左)，002，排线快进(右)，005，1XK2排线内越位，IXKl排线外越位，007，排线变频器故障，010，收线运行指令，1S5，排线外反向，1S6，排线内反向。IA :103，正转，104，反转。、硬件设计(1)、PLC 控制器本系统采用西门子S7-200 (CPU224)作为控制器，用扩展模块EM232输出模拟量进行D/A转换；其I/O点的分配为I0. 1和10. 2接三联钮子开关ISl，实现排线快排(左) 和实现排线快排(右)；I0. 3接急停按钮，10.0接排线外反向接近开关，10. 4接排线内反向接近开关，10. 5接排线内外限位开关，10. 7接排线变频器故障，II. 0接收线运行指令，Q0. 4 输出排线正转指令，Q0. 5输出排线反转指令，Q0. 7输出收线运转指示，Ql. 0输出排线运转指示；EM232模块输出模拟信号200、2A4，并接到排线变频器模拟输入端All、GND。(2)、操作界面(触摸屏)操作界面采用一种交互式图形化人机界面设备，它可以设计与存储数幅黑白或彩色的图画。操作人员可以通过触摸屏直接对PLC里需要处理的存储器进行访问，可以对PLC 存储器进行实时显示和修改，通过这样的操作，来对系统运行进行实时监控，调整系统至最佳状态。另外触摸屏还具有设计简单，操作方便等优点。本系统采用的触摸屏为威伦公司的 MT6050。(3)、排线电机驱器(变频器)排线电机驱动器有国产高性能矢量型MD320系列变频器，提高了系统的动态响应能力，实现排线节距比较稳定，克服了工艺参数的改变而引起的速度波动，保证了该控制系统的稳定性，具有使用寿命长，设备维护费用低等优点。2、软件设计(1)、PLC梯形图设计过程程序编写就是对PLC控制器进行编程，为了便于管理，功能相似的程序编在同一个子程序里。程序运行时，主程序根据不同的需要，运行不同的子程序。在主程序中，首先是初始化部分。PLC开机首次扫描，运行开机初始化子程序，通过调用该程序完成系统存储器有关数据的初始化。编写好的程序，编译无误后，通过专用电缆线下载到PLC中，可以直接与触摸屏连接运行和通信。[0025](2)、人机界面设计过程操作系统采用人机界面来实现，按品牌版本的软件对触摸屏人机界面(收线速度设定、节距设定、排线节距修正)，进行操作界面编程，界面设计要人性化，人机界面采用点击菜单，分层次方式打开各画面，进行参数设定。操作简单快捷，易懂易操作。编程地址要与PLC的程序地址相对应，才能完成人机界面和PLC的通讯。⑶、排线节距排线节距在线设定，实现工作过程不停机变换，节距调整方便快捷，节距范围广， 无级可调，节距精确高，实现瞬时变换节距大小。编程地址要与PLC的程序地址相对应，才能完成人机界面和PLC的通讯。、调试要点当11.0输入收线运行指令后，收线启动，即程序执行运行；当输入指令停止时，则程序执行停止程序，实现排线跟踪收线运转。但考虑到收线盘在第一层排线需要与盘边靠紧，先扭转ISI钮子开关，让排线机构移向最里边，满足排线起步运转状态。为方便操作和提高系统的实用性，利用现场操作排线外反向接近开关1S5，排线内反向接近开关1S6，实现左移或右移换向位置变化，使排线电机以恒定速度旋转，驱动滚珠丝杆左移或右移，直到排线机构达到用户需要的目标位置。当排线工艺参数或产品规格变化时，只要通过触摸屏根据线缆规格修正线缆直径和重新设定线速度即可实现收线排线工艺的柔性化参数调整，而无需更换任何机械零件或调整机械参数，实现排线工艺的柔性化无级调整。在生产过程中，由于收线盘径是渐渐发生变化，而生产线速度是恒定，需要对PLC 进行编程来自动地修改排线的转速，使排线始终能跟随收线运转，确保排线节距不变。如以皮线缆外径3. 2mm为例，在触摸屏上进行排线节距参数的设置，同时还需输入排线修正值，最终达到最佳排线效果。
权利要求1.一种排线控制系统，包括排线电机及其控制驱动装置，其特征在于，所述控制驱动装置包括驱动排线电机的变频器以及控制变频器的PLC控制器；所述PLC控制器输入输出连接有人机交互装置；所述PLC控制器还输入连接有排线内反向接近开关与排线外反向接近开关。
2.根据权利要求1所述的一种排线控制系统，其特征在于，所述PLC控制器为西门子 S7-200PLC及其模拟量输出扩展模块EM232。
3.根据权利要求1所述的一种排线控制系统，其特征在于，所述人机交互装置为触摸屏。
4.根据权利要求1所述的一种排线控制系统，其特征在于，所述变频器为MD320系列变频器。
专利摘要本实用新型涉及一种排线控制系统，包括排线电机及其控制驱动装置，所述控制驱动装置包括驱动排线电机的变频器以及控制变频器的PLC控制器；所述PLC控制器输入输出连接有人机交互装置；所述PLC控制器还输入连接有排线内反向接近开关与排线外反向接近开关。本实用新型简化传统设备的复杂机械结构，将原排线机构与收线传动主轴连接的齿轮结构去掉；采用变频器独立驱动排线电机，排线电机运转过程由PLC程序处理，并使收线电机的变频器与排线电机的PLC通讯连接，这样排线电机的转速能够根据收线电机转速的变化而进行相应调整，最终实现排线井井有序。
文档编号H01B13/00GK202258551SQ20112038016
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者宋广平, 黄勇 申请人:河南省通信电缆有限公司