電容器元件繞制設(shè)備是高壓電容器制造的關(guān)鍵設(shè)備，工作性能穩(wěn)定與否，直接決定了電容器的質(zhì)量和電容器報(bào)廢率的高低。某廠從20世紀(jì)80年代引進(jìn)美國(guó)GE公司的繞制機(jī)，鑒于電器控制系統(tǒng)使用時(shí)間較長(zhǎng)，原廠配件無(wú)法購(gòu)置，致使設(shè)備處于長(zhǎng)期故障狀態(tài)。該設(shè)備的控制系統(tǒng)由當(dāng)時(shí)GE公司的PLC控制，各種元件及程序由于時(shí)間久遠(yuǎn)，目前無(wú)法運(yùn)用。根據(jù)目前計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC控制技術(shù)的應(yīng)用情況，我們應(yīng)用三菱公司的PLC控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電容器元件的工藝?yán)@制。本文提出的PLC控制方法滿足繞制工藝的需要2系統(tǒng)控制要求和硬件組成系統(tǒng)工作流程：接好氣、電源，按控制柜上的復(fù)位按鈕，設(shè)備處于等待狀態(tài)按運(yùn)行按鈕，啟動(dòng)伺服系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接觸滾輪和夾緊輪動(dòng)作，接觸滾輪壓住芯軸，夾緊輪夾緊鋁膜，電容器元件開(kāi)始起頭起頭后接觸滾輪和夾緊輪離開(kāi)，芯軸速度梯度加速到指定的轉(zhuǎn)速后保持高速，在完成一個(gè)電容器元件的繞制后，芯軸速度梯度降速，芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)計(jì)要求的圈數(shù)時(shí)，打孔氣缸打兩排孔，同時(shí)鋁箔夾緊氣缸壓緊鋁箔，芯軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)以撕斷鋁箔再繞適當(dāng)?shù)娜?shù)，芯軸停轉(zhuǎn)，拔出原繞好的元偉芯軸換位離合器動(dòng)作，芯軸換位，剛卷好的元件的芯軸換到另一面，剛拔出元件的芯軸伸出自動(dòng)繼續(xù)完成下一個(gè)元件的繞制。如出現(xiàn)故障時(shí)緊急停車，故障排除后，取消鎖定可繼續(xù)運(yùn)行未完成的步驟也可取消運(yùn)行，鎖定后，按復(fù)位按鈕，卷制機(jī)按復(fù)位的步驟完成收尾工作，并自動(dòng)繼續(xù)下一個(gè)元件繞制。芯軸電機(jī)的速度要根據(jù)以上控制系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了整機(jī)控制系求無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，并分成三擋，以實(shí)現(xiàn)不同元件的繞制要統(tǒng)和具體的軟件。控制系統(tǒng)的原理如所示求和設(shè)備的調(diào)試人工手動(dòng)繞制的需要電容器元件繞制設(shè)備控制系統(tǒng)原理圖由圖知控制系統(tǒng)由PLC完成對(duì)整機(jī)的全過(guò)程系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和測(cè)量、故障報(bào)警和上位機(jī)設(shè)定系統(tǒng)等部分組成FX2N-80MT⑴負(fù)責(zé)設(shè)備的整機(jī)控制和接受上位機(jī)發(fā)送的工藝參數(shù)FX2N-把設(shè)定芯軸速度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，PLC經(jīng)運(yùn)算后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)寄存器FX2N- 4DA把PLC運(yùn)算后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，作為伺服系統(tǒng)的速度給定，用以調(diào)節(jié)芯軸的轉(zhuǎn)速FX2N-1HC為高速計(jì)數(shù)模塊，負(fù)責(zé)對(duì)芯軸轉(zhuǎn)速的脈沖計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳送到PLC，PLC根據(jù)不同時(shí)期的計(jì)數(shù)值控制芯軸轉(zhuǎn)速和有關(guān)氣缸的動(dòng)作，保證元件工藝符合設(shè)計(jì)要求伺服系統(tǒng)控制芯軸電機(jī)的速度，是帶有編碼器的閉環(huán)速度控制系統(tǒng)，穩(wěn)定度高，參數(shù)設(shè)定可由軟件設(shè)定，并能與計(jì)算機(jī)通信，打印有關(guān)參數(shù)通信模塊FX2N-232-BD連接PLC和上位機(jī)，上位機(jī)把元件的工藝參數(shù)傳送到PLC，PLC根據(jù)工藝參數(shù)完成對(duì)設(shè)備的控制，同時(shí)元件繞制的實(shí)際參數(shù)PLC也通過(guò)通信模塊傳送到上位機(jī)，上位機(jī)可以實(shí)時(shí)顯示工藝參數(shù)、歷史和有關(guān)報(bào)表另外還配備了FX- 10DU-E數(shù)據(jù)設(shè)定單元和手持編程器。設(shè)定單元對(duì)設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)工藝參數(shù)等的修改，手持編程器FX- 20P-E能夠修改程序和改變?cè)O(shè)定參數(shù)，這兩項(xiàng)操作設(shè)備是為了防止上位機(jī)故障而確保設(shè)備5正常運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置的JoalElecfrohcPublishingHouse.圖、也電容元件繞制軟件流程w.cnki.net 3控制軟件系統(tǒng)的控制軟件流程圖見(jiàn)所示整個(gè)系統(tǒng)的軟件由以下程序組成初始化程序：對(duì)工藝參數(shù)及控制要求數(shù)據(jù)的寄存器置位和相關(guān)設(shè)定值，通過(guò)PLC初始化脈沖和數(shù)據(jù)傳送指令來(lái)完成A/D轉(zhuǎn)換程序：把速度給定信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，PLC內(nèi)部運(yùn)算后，存儲(chǔ)到指定的存儲(chǔ)單元D/A轉(zhuǎn)換程序：把經(jīng)PLC運(yùn)算后的速度數(shù)字值轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，作為伺服系統(tǒng)的速度給定，以控制芯軸電機(jī)的速度。

　　高速計(jì)數(shù)程序：PLC的計(jì)數(shù)模塊對(duì)編碼器輸出的脈沖進(jìn)行高速計(jì)數(shù)，確定芯軸轉(zhuǎn)速本程序采用AB雙相正交上升沿計(jì)數(shù)，具體對(duì)鋁箔長(zhǎng)度計(jì)數(shù)、控制參數(shù)的計(jì)數(shù)設(shè)定等。

　　通信程序：串行口通信程序負(fù)責(zé)上位機(jī)和PLC之間的數(shù)據(jù)通信，包括數(shù)據(jù)傳送協(xié)議設(shè)定，工藝參數(shù)設(shè)定和有關(guān)指令等的傳送等。

　　手動(dòng)調(diào)試程序：系統(tǒng)在手動(dòng)調(diào)試工作時(shí)，對(duì)設(shè)備各部件單獨(dú)動(dòng)作，確保各器件的正確動(dòng)作，此時(shí)各器件之間沒(méi)有聯(lián)鎖，謹(jǐn)對(duì)專業(yè)人員開(kāi)放。

　　手動(dòng)控制系統(tǒng)程序：負(fù)責(zé)手動(dòng)時(shí)，人工操作電容器元件的繞制。

　　自動(dòng)控制系統(tǒng)程序：負(fù)責(zé)完成整機(jī)的全過(guò)程自動(dòng)繞制電容器元件的控制故障檢查程序：故障時(shí)，PLC保持原狀態(tài)，以便使當(dāng)前的工藝參數(shù)有效，并通知上位機(jī)記錄設(shè)備和元件的實(shí)際狀況，同時(shí)等待用戶下一步動(dòng)作。

　　伺服控制程序：控制伺服電機(jī)的工藝參數(shù)，包括方向、比較高轉(zhuǎn)速設(shè)定、工作方式等。

　　梯度給定程序：上升梯度與下降梯度設(shè)定伺服啟動(dòng)速度與停止速度停機(jī)程序：按停機(jī)按鈕時(shí)，設(shè)備按照有關(guān)停機(jī)程序自動(dòng)關(guān)停電機(jī)閥門、氣缸、電磁閥等機(jī)構(gòu)。

　　4結(jié)論FX2N型PLC對(duì)電容器元件繞制設(shè)備的整機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案符合原廠設(shè)備的技術(shù)要求，設(shè)備經(jīng)過(guò)運(yùn)行表明：文中提出的設(shè)計(jì)方法是正確的，設(shè)計(jì)的硬件電路和控制軟件工作可靠，滿足電容器生產(chǎn)工藝需要