PLC在拉丝机自动化控制系统中的应用

拉丝机也叫拔丝机、拉线机，这种机械设备在工业应用中使用很广泛，广泛应用于机械制造，五金加工，石油化工，塑料，竹木制品，电线电缆等行业，主要功能是将粗线径的金属材料加工成各种规格的细线。今天三盛机电小编主要给大家讲讲PLC在拉丝机自动化控制系统中的应用。
一、控制工艺原理 
拉丝机的种类很多，一般工具产品的物料、规格选择不同的拉丝机。拉丝机的工作工程基本上可以划分成放线、拉丝、收线等三部分工艺过程。金属线缆的放线对于整个拉丝机环节来说，其控制没有过高的精度要求，拉丝环节是拉丝机最为重要的工作环节，不同金属物料，不同的丝质品种和要求，拉丝环节有很大的不同。收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率，常用的控制技术有同步控制与张力控制实现金属制品的收卷。
二、 拉丝机PLC控制系统介绍 
拉丝机系统采用先进的PLC控制方式。其中PLC为控制系统核心，变频调速器和异步交流电机为被控对象，整机电气线路简化，系统故障率低，使用寿命长，变频器在PLC控制下可对各电机进行平滑无级调速，实现了拉丝机工作过程中的多种动作与功能。系统其余部分例如拉丝排线、运行指示灯、报警、启动停止、手动自动模式切换与紧急停车等逻辑控制功能，可根据生产工艺编写出合适的PLC控制程序。 
三、系统设计
（一）PLC部分 
采用施耐德PLC可连接多种特殊功能扩展模块实现多种特殊控制功能，可设定控制参数，处理复杂的数据运算、实现较强的逻辑控制功能和PID过程控制，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力，可靠性高、体积小且成本低，达到本系统的设计要求。PLC的基本单元带相应的异步串行通讯端口，用于拉丝机控制系统的编程调试，以及与其它工控设备之间通讯和控制。基本单元的扩展接口用于与特殊功能模块的连接，连接模拟量输入模块和模拟量输出模块。  
（二）模拟量
模拟量输入模块有四个通道，采集-10V～+10V电压信号或者4～20mA或-20～20mA电流信号，每个通道都可进行AD转换，分辩率为12位，内部有32个16位的缓冲寄存器，用于与PLC交换数据。模拟输出模块用于12位的将数字量转换成两路模拟量电压信号或者电流信号通过执行器驱动负载，模拟量模块用于完成系统的PID闭环控制。 
（三）变频器 
变频器通过改变电源的频率来达到改变电机的拖动转速，进而达到节能、调速的目的，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。变频器的应用，大大提高了拉丝机的自动化水平与加工能力、有效降低了设备的能耗与维护成本，实现了拉丝无级调速控制与卷取的恒张力同步控制。 
（四）监控部分 
监控部分采用 威纶通触摸屏，配以自带的监控组态软件来完成，监控组态软件小巧、高效、使用简单，画面丰富，操作简洁方便，各种参数一目了然，可以满足本系统实时监控系统的要求。在触摸屏上可以进行变频器参数设置、显示各电机的转速和故障等信息。 
（五）系统调试 
在整个调试过程中，不仅要合理的调整反馈比例系数，同时也要注意拉丝各在正常运行过程中出力的不同。整个系统在运行中可以分启动、加速、减速、停车等过程。后一级跟随前一级的速度变化，后一级拉伸电机的运行速度给定采用复合控制，模拟量反馈信号作PID调整后的输出作为辅助给定，启动要求第一道拉丝电机具有较高的启动转矩，在拉最大线径时也要能有足够的力量。收线在加速的过程中，加速时间要更小，因为收线要更加快速的对主拉或从拉速度的变化进行快速响应。
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