绕线机控制系统设计 摘要 可编程控制器(PLC )作为控制系统的核心装置，功能强大、性能稳定可靠。在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。取得了理想的控制效果。 随着生产自动化和无人化以及批量化的发展，越来越多的生产环节使用自动化机器操纵。本次课题是针线圈绕线机控制系统设计，绕线机分为三个部分：放线部分、放线装置往复运动部分，和绕线部分。放线和绕线部分要求线圈速度既不能过快也不能过慢，过快会导致线圈打结无法顺利切削，过慢会使线圈拉力增大，如何使线圈保持在一个合理的速度变化范围之内是本次设计所要解决的重点也是难点问题。 本线圈绕线机的控制系统为背景，理论与实践相结合，详细阐述了可编程控制器PLC技术在线圈绕线机控制系统中的应用。论在程序设计之前，首先进行了方案的论证与设计，由于原始线圈在放线的过程中直径在不断的缩小，绕线滚筒在绕线的过程中线圈直径不断的增大，从而导致其方向的速度在不断的变化，本文拟定采用步进系统的转矩控制模式，在保证电机转矩恒定的情况下，达到控制的目的。通过对线圈绕线机控制流程的了解，统计其输入输出I/O点，然后进行PLC选型，程序的仿真设计；本文利用三菱公司生产的FX3G系列PLC和其编程软件GX Developer软件进行程序的编写和仿真。 关键词：可编程控制器，线圈绕线机，仿真，转矩控制 Abstract Programmable logic co
ntroller (PLC) as the core device of the co
ntrol system, powerful, stable a
nd reliable performa
nce. Has bee
n widely used i
n moder
n i
ndustrial automatio
n productio
n. Has the ideal co
ntrol effect. As the automatio
n a
nd u
nma
n
ned a
nd developme
nt of mass productio
n, more a
nd more use of automatio
n co
ntrol. This topic is the desig
n of co
ntrol system of sewi
ng circle wi
ndi
ng machi
ne, wi
ndi
ng machi
ne is divided i
nto three parts: li
ne part, put the li
ne device of reciprocati
ng motio
n, a
nd a wi
ndi
ng part. O
n li
ne a
nd the wi
ndi
ng part of the requireme
nts of the coil velocity is
neither too fast
nor too slow, too fast will cause the coil k
not
not smooth cutti
ng, too slow will make coil te
nsio
n i
ncreases, how to make the coil is kept withi
n a reaso
nable ra
nge of the speed is the key to solve the desig
n also is a difficult problem. The co
ntrol system of the paper wi
ndi
ng machi
ne as the backgrou
nd, combi
ni
ng theory with practice, elaborates the programmable co
ntroller of PLC tech
nology applicatio
n i
n the coil wi
ndi
ng machi
ne co
ntrol system. I
n the program desig
n, first has carried o
n the a
nalysis a
nd desig
n, si
nce the origi
nal coil i
n the process of wire diameter i
n co
nti
nued to
narrow, wi
ndi
ng drum i
n the process of wi
ndi
ng the coil diameter i
ncreases, resulti
ng i
n the directio
n of the velocity is cha
ngi
ng, this paper proposed torque co
ntrol mode with step system, i
n which the motor torque co
nsta
nt, achieve the purpose of co
ntrol. The coil wi
ndi
ng machi
ne co
ntrol process of u
ndersta
ndi
ng, the i
nput a
nd output I/O, followed by PLC selectio
n, simulatio
n desig
n program; this program usi
ng FX3G series PLC produced by Mitsubishi Co a
nd its programmi
ng software GX Developer software programmi
ng a
nd simulatio
n. Keywords: programmable co
ntroller, coil wi
ndi
ng machi
ne, simulatio
n, torque co
ntrol 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1课题背景、目的及意义1 1.1.1课题背景1 1.1.2课题研究目的1 1.1.3课题研究意义2 1.2国内外研究现状和发展趋势3 1.3国内外张力控制的研究现状与发展3 1.4 PLC技术的发展及趋势4 1.5本文的设计任务5 2线圈绕线机的工作原理和控制方案的分析7 2.1线圈绕线机的控制原理7 2.2控制方案比较与选择7 2.2.1继电器控制7 2.2.2单片机控制8 2.2.3 PLC控制10 2.2.4 PLC与其它控制装置的比较11 2.2.5系统方案的确立13 2.3本章小结13 3线圈绕线机控制系统的硬件设计14 3.1 PLC控制系统结构组成14 3.2 PLC和I/O扩展模块的选型14 3.3 PLC I/0的分配14 3.4步进驱动器参数设置15 3.4.1步进电机三种控制模式介绍15 3.4.2 YK2069MA参数设置16 3.5系统电气控制接线图设计16 3.6本章小结18 4系统软件设计19 4.1三菱的GX Developer编程软件简介19 4.2系统程序设计方法19 4.3 PLC控制系统软件程序的编写及说明21 4.3.1自动手动选择程序21 4.3.2手动运行程序21 4.3.3自动运行程序23 4.4本章小结25 5程序的调试与仿真26 5.1仿真的步骤26 5.2本章小结27 结论28 致谢29 参考文献30 1绪论 1.1课题背景、目的及意义 1.1.1课题背景 在工业生产的诸多行业,如金属加工、纺织、造纸、橡胶、化工及电线电缆等，经常遇到卷绕控制问题。它们通常要将产品卷绕在卷筒盘上，带料或线材的收放卷张力对产品的质量至关重要，所以如何在卷筒直径从开始阶段到最后阶段逐渐增大的整个过程中张力变化保持在所允许范围内的问题是一个经常面对的问题。传统的收卷都是采用机械传动，这种方式不仅张力不易控制，而且机械的同轴传动对机械的磨损是非常严重的。据了解，用于同轴传动部分的机械基本上是一年，而且经常要维护，维护的时候也是非常麻烦的，不仅浪费人力而且维护费用很高，给很多客户带来不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车，如发生意外情况停车会造成很大的浪费，在这种情况下，急需研制出一种张力控制卷绕装置来取代传统的机械传动。