電容器元件繞制設備是高壓電容器制造的關鍵設備，工作性能穩(wěn)定與否，直接決定了電容器的質量和電容器報廢率的高低。某廠從20世紀80年代引進美國GE公司的繞制機，鑒于電器控制系統(tǒng)使用時間較長，原廠配件無法購置，致使設備處于長期故障狀態(tài)。該設備的控制系統(tǒng)由當時GE公司的PLC控制，各種元件及程序由于時間久遠，目前無法運用。根據(jù)目前計算機技術和PLC控制技術的應用情況，我們應用三菱公司的PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)電容器元件的工藝繞制。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，按控制柜上的復位按鈕，設備處于等待狀態(tài)按運行按鈕，啟動伺服系統(tǒng)，主軸轉動，同時接觸滾輪和夾緊輪動作，接觸滾輪壓住芯軸，夾緊輪夾緊鋁膜，電容器元件開始起頭起頭后接觸滾輪和夾緊輪離開，芯軸速度梯度加速到指定的轉速后保持高速，在完成一個電容器元件的繞制后，芯軸速度梯度降速，芯軸轉動到設計要求的圈數(shù)時，打孔氣缸打兩排孔，同時鋁箔夾緊氣缸壓緊鋁箔，芯軸繼續(xù)轉動以撕斷鋁箔再繞適當?shù)娜?shù)，芯軸停轉，拔出原繞好的元偉芯軸換位離合器動作，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繼續(xù)完成下一個元件的繞制。如出現(xiàn)故障時緊急停車，故障排除后，取消鎖定可繼續(xù)運行未完成的步驟也可取消運行，鎖定后，按復位按鈕，卷制機按復位的步驟完成收尾工作，并自動繼續(xù)下一個元件繞制。芯軸電機的速度要根據(jù)以上控制系統(tǒng)的要求，設計了整機控制系求無級調節(jié)，并分成三擋，以實現(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備的調試人工手動繞制的需要電容器元件繞制設備控制系統(tǒng)原理圖由圖知控制系統(tǒng)由PLC完成對整機的全過程系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和測量、故障報警和上位機設定系統(tǒng)等部分組成FX2N-80MT⑴負責設備的整機控制和接受上位機發(fā)送的工藝參數(shù)FX2N-把設定芯軸速度的模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號，PLC經(jīng)運算后存儲在數(shù)據(jù)寄存器FX2N- 4DA把PLC運算后的數(shù)字信號轉化為模擬信號，作為伺服系統(tǒng)的速度給定，用以調節(jié)芯軸的轉速FX2N-1HC為高速計數(shù)模塊，負責對芯軸轉速的脈沖計數(shù)，數(shù)據(jù)實時地傳送到PLC，PLC根據(jù)不同時期的計數(shù)值控制芯軸轉速和有關氣缸的動作，保證元件工藝符合設計要求伺服系統(tǒng)控制芯軸電機的速度，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)設定可由軟件設定，并能與計算機通信，打印有關參數(shù)通信模塊FX2N-232-BD連接PLC和上位機，上位機把元件的工藝參數(shù)傳送到PLC，PLC根據(jù)工藝參數(shù)完成對設備的控制，同時元件繞制的實際參數(shù)PLC也通過通信模塊傳送到上位機，上位機可以實時顯示工藝參數(shù)、歷史和有關報表另外還配備了FX- 10DU-E數(shù)據(jù)設定單元和手持編程器。設定單元對設備運行的參數(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設定參數(shù)，這兩項操作設備是為了防止上位機故障而確保設備5正常運轉設置的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所示整個系統(tǒng)的軟件由以下程序組成初始化程序：對工藝參數(shù)及控制要求數(shù)據(jù)的寄存器置位和相關設定值，通過PLC初始化脈沖和數(shù)據(jù)傳送指令來完成A/D轉換程序：把速度給定信號轉換成數(shù)字信號，PLC內部運算后，存儲到指定的存儲單元D/A轉換程序：把經(jīng)PLC運算后的速度數(shù)字值轉化為模擬信號，作為伺服系統(tǒng)的速度給定，以控制芯軸電機的速度。

　　高速計數(shù)程序：PLC的計數(shù)模塊對編碼器輸出的脈沖進行高速計數(shù)，確定芯軸轉速本程序采用AB雙相正交上升沿計數(shù)，具體對鋁箔長度計數(shù)、控制參數(shù)的計數(shù)設定等。

　　通信程序：串行口通信程序負責上位機和PLC之間的數(shù)據(jù)通信，包括數(shù)據(jù)傳送協(xié)議設定，工藝參數(shù)設定和有關指令等的傳送等。

　　手動調試程序：系統(tǒng)在手動調試工作時，對設備各部件單獨動作，確保各器件的正確動作，此時各器件之間沒有聯(lián)鎖，謹對專業(yè)人員開放。

　　手動控制系統(tǒng)程序：負責手動時，人工操作電容器元件的繞制。

　　自動控制系統(tǒng)程序：負責完成整機的全過程自動繞制電容器元件的控制故障檢查程序：故障時，PLC保持原狀態(tài)，以便使當前的工藝參數(shù)有效，并通知上位機記錄設備和元件的實際狀況，同時等待用戶下一步動作。

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

　　梯度給定程序：上升梯度與下降梯度設定伺服啟動速度與停止速度停機程序：按停機按鈕時，設備按照有關停機程序自動關停電機閥門、氣缸、電磁閥等機構。

　　4結論FX2N型PLC對電容器元件繞制設備的整機控制系統(tǒng)的設計方案符合原廠設備的技術要求，設備經(jīng)過運行表明：文中提出的設計方法是正確的，設計的硬件電路和控制軟件工作可靠，滿足電容器生產工藝需要