【2017年整理】触摸屏在直线拉丝机上的应用.pdfVIP

触摸屏在直线式拉丝机上的具体应用 1 1 11 引言 拉丝机是金属加工行业主要加工设备之一，主要是将粗线加工成各种规格细线，一般由放线、水冷、收 线等部分组成，其中电气传动部份主要由拉线电机和收线电机实现。通过PLC 来实现拉拔速度设定、操作 自动化、生产过程控制、实时闭环控制、自动计米等功能。通过变频器来控制电机的转速。其PLC 及变频 器运行参数设定和各环节运行状态监控都有触摸屏来进行操作。 2 2 22 直进式拉丝机变频控制系统 该直进式拉丝机主要对精轧出来的不锈钢丝进行牵伸，设计的工艺要求为：（1）最高拉丝速度18m/ s；（2）加工品种主要是进线Ф6mm→出线Ф2mm（3）停车不能有断头（紧急停车除外）。 直进式拉丝机是拉丝机中最难控制的一种，由于它是多台电机同时对金属丝进行拉伸，作业的效率很 高。不像以前经常遇到的水箱拉丝机和活套式拉丝机，允许金属丝在各道模具之间打滑。由于比较容易在 作业过程中拉断，它对电机的同步性以及动态响应的快速性都有较高的要求。本系统共有六个的转鼓，每 个转鼓由一台变频器控制并带有机械制动装置，和一个收线电机。每个转鼓之间安装有用于检测位置的气 缸摆臂，采用位移传感器可以检测出摆臂的位置，当丝拉得紧的时候，丝会在摆臂的气缸上面产生压力使 得摆臂内移。 1 3 3 33 控制工艺原理 该直线式拉丝机控制系统主要分为：点动、联动、加速启动、自动工作和刹车五部分组成并在触摸屏 上可以自由选择和监控其状态。 1）点动：点动分为前转和后转。当触摸屏画面上触碰点动开关时，所选控电机以固定的转速（转速可在 触摸屏上自由设定）运行，使每个转鼓上的线绕紧。 2）联动：联动分为前联和后联。第一台转鼓没有前联，第六台转鼓没有后联，中间四台转鼓前联和后联都 有。当在触摸屏上点击前联开关时，所选控电机及之前的电机一起转动绕丝；当点击后联开关时，所选控 电机及之后的电机一起转动绕丝。当联动时，电机以某一固定速度（速度可在触摸屏上自由设定）旋转。 3）加速启动：加速启动与联动类似，但没有前后之分，当按下加速按钮时，所选择电机及之前的电机加速 启动到触摸屏上事先设定的速度。 4）自动启动：当把线全部绕到转鼓上时，点下启动按钮，所有电机一起加速启动，通过PLC 里面的PID 来调节各个电机的转速，保证在高速运行的状态下不会拉断丝，直到速度达到设定值，收线机也一起运行。 当点下停止按钮时，所有电机减速停止。 5） 刹车及急停：当停车状态下，为了防止断线，所有转鼓不允许转动。当在运行状态下，如果发生断线， 所有的转鼓要立即停止，防止发生意外。 4 控制系统介绍 控制系统上位机采用威纶MT6100i 系列触摸屏，下位机CPU 选用和利时LM3109 PLC 控制器，上、下 位机之间通过RS485 进行通讯。通过逻辑编程处理来自触摸屏以及按钮、传感器等信号，控制6 台变频器。 图3 控制系统配置图 2 4.1 4.1 44..11 可编程控制器部分 本系统采用HOLLiAS LM 系列PLC 控制，配置1 个CPU 模块LM3109、1 个16 通道数字量输入模块 LM3212、1 个8 通道数字量输出模块LM3222、1 个8 通道模拟量输入模块LM3313 和3 个2 通道模拟量 输出模块LM3320。 1）CPU 模块：LM3109 模块的额定工作电压为AC220V，自带40 点I/O，提供24 路DC24V 输入/16 路 继电器输出。具有1 个RS232 和1 个RS485 通讯接口，支持专有协议（仅RS232）/Modbus RTU 协议 /自由协议。 2）数字量扩展模块：LM3212 模块是16 路数字量输入处理通道，主要完成数字量信号处理，数字量输入 信号的额定工作电压为24VDC。LM3222 模块是8 路数字量输出处理通道，主要完成触点型数字量的输出 处理工作，输出额定负载的电压为24VDC 或220VAC。 3）模拟量扩展模块：LM3313 模块提供8 通道模拟量输入通道，输入范围-10-10V 电压信号和-10-20mA 电流信号可选，主要完成现场模拟量的输入、