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1、自動繞線機系統(tǒng)設(shè)計2014年11月28日目錄一．概述.................................................二．基本設(shè)計.............................................三．控制功能說明.........................................四．自動繞線機控制系統(tǒng)設(shè)計...............................五．系統(tǒng)配置.............................................六．CAD圖.................
2、................................七．梯形圖..................................................附錄..................................................控制系統(tǒng)說明一、概述本控制系統(tǒng)設(shè)計用于自動繞線機系統(tǒng)。自動繞線機系統(tǒng)擬采用電機控制旋轉(zhuǎn)臂纏繞紡線的方式，主要工作流程如下：紡線由導(dǎo)輪傳送至旋轉(zhuǎn)臂前端，進入纏繞前應(yīng)先將受繞棒轉(zhuǎn)動至與線團夾板垂直并將紡線前端與受繞棒初步纏繞使其在接下來的纏繞過程中紡線不會松動。纏繞系統(tǒng)機械臂每次纏繞一團紡線。分解動作為有（系統(tǒng)
3、初始化后，旋轉(zhuǎn)臂在初始纏繞位置等待，受繞棒轉(zhuǎn)動到纏繞位置后）：旋轉(zhuǎn)臂慢速纏繞10圈并停止，閉合剪刀剪斷上一次纏繞好的線團，受繞棒轉(zhuǎn)動一定角度，旋轉(zhuǎn)臂快速纏繞紡線，一定時間后停止旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動（重復(fù)若干次轉(zhuǎn)角及繞線過程），線團成型后，旋轉(zhuǎn)臂停止，此時受繞棒與初始位置成90度（正對線團夾板），線團上夾板及剪刀打開，受繞棒向前移動，頂?shù)羟耙淮卫@好的線團，粘紙傳送帶將一片粘紙傳送至線團下夾板處，線團夾板壓緊，受繞棒向后移動與線團分離，線團夾板放松，將受繞棒轉(zhuǎn)動至初始纏繞位置等待。其中1.旋轉(zhuǎn)臂、受繞棒轉(zhuǎn)動控制擬采用伺服電機傳動控制(信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象)。2.粘紙傳送帶傳動擬采用無刷直流
4、電機傳動控制。1.受繞棒前后移動，剪刀開閉，線團夾板壓緊和放松采用氣動控制。從旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)動作開始，至受繞棒回復(fù)到初始等待位置準(zhǔn)備下一次繞線動作為止，整個流程用時應(yīng)不超過4分鐘，即每天生產(chǎn)360個線團左右（按每天24小時連續(xù)生產(chǎn)）。旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動示意圖受繞棒轉(zhuǎn)動及前后移動控制示意圖粘紙傳送帶示意圖一、基本設(shè)計1．概述本控制方案依據(jù)當(dāng)今最新控制理念，采用貝加萊高性能的PCC（可編程計算機控制器）以及B&RAutomationStudio作為主控制單元，實現(xiàn)全套自動繞線機控制系統(tǒng)的完美方案。貝加萊PCC與常規(guī)PLC相比較，最大的特點在于其類似于大型計算機的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟
5、件的設(shè)計，常規(guī)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序，來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道地狀態(tài)采集與刷新，這樣處理，直接導(dǎo)致了真正意義上的“控制速度”依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果，無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務(wù)機制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運行平臺，這樣應(yīng)用程序的運行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定，由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同真正外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了真正實時控制的要求。貝加萊PCC的獨特硬件結(jié)構(gòu)使其具備強大的復(fù)雜分析運算能力。在其核心的運算模塊內(nèi)部，PCC為其CPU配備
6、了數(shù)倍于常規(guī)PLC的大容量存儲單元(100K-16M)，這無疑為強大的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件提供了監(jiān)視的硬件基礎(chǔ)。另外貝加萊控制系統(tǒng)提供了許多功能強大的專業(yè)化功能運動控制功能塊.如電子齒輪,電子凸輪,轉(zhuǎn)矩控制,觸發(fā)定位,鼓序列發(fā)生器,CNC等，可以方便的滿足各種控制需求，實現(xiàn)同步控制功能。即使對于遠距離的電機，貝加萊控制系統(tǒng)也可以通過工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)通信方式實現(xiàn)和遠距離的電機同步調(diào)速，大大減少布線數(shù)量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。除了能完成同步控制外，貝加萊控制器還可實現(xiàn)梯度提速，用戶可以設(shè)定期望達到的速度和達到該速度所需的時間，PCC以固定的加速度達到設(shè)定速度。整個自動化系統(tǒng)由一套可編程計算機控制器P
7、CC相連接。根據(jù)需要可選擇設(shè)置上位機（操作面板），主要用于整個自動化系統(tǒng)工藝過程及數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示、系統(tǒng)主要設(shè)備的停送電、工藝參數(shù)的設(shè)定、故障報警顯示、整個自動化系統(tǒng)監(jiān)控、生產(chǎn)報表打印以及生產(chǎn)管理等。由貝加萊可編程控制器PCC（2003系列）組成全套自動繞線機系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)，用于完成各部分中傳動裝置的速度設(shè)定、聯(lián)調(diào)，以及必要的手動操作、現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)的顯示等。伺服傳動裝置與PCC之間采用網(wǎng)絡(luò)通信，即工業(yè)現(xiàn)場總線（CANbus）的控制方式，以確保系統(tǒng)的調(diào)速性能。利用CAN-bus高
