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1 引言WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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收卷控制系统完成纤塑卷绕，包装的整个工序，收卷质量影响产品外观，收卷速度影响纤塑生产速度。用plc控制收卷全部工序，提高纤塑生产速度和收卷系统可靠性，减轻工人劳动强度，对收卷过程中故障能自动检测并报警。对收卷各个工序连锁保护，保证收卷过程稳定可靠工作。故障报警功能能报告故障位置，减少故障查找时间。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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2 工艺系统分析WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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2.1 工艺装备WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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收卷机是集光机电于一体的自动化设备。由纸芯管检测、取纸芯管、插纸芯管、缠绕纤塑、涨紧芯轴、收卷、切割、缠胶带、涨紧退回、推卷、传动、贴标签、码垛过程组成。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2.2 工艺流程WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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plc控制变频器驱动异步电机完成送卷，收卷动作，送卷电机驱动送卷辊送出纤塑，收卷电机驱动收卷辊缠绕纤塑，张力的大小通过变频器输出转矩调节。由电机驱动夹持装置夹持纸芯管旋转一周，完成检测，对射式光电开关检测纸芯管内径大小和圆度，不符合要求的纸芯管丢弃。由气缸把纸芯管传送到芯轴一端，推板返回带动气动机械手夹持纸芯管插入芯轴，到达设定位置时，机械手松开纸芯管，如未到位重插纸芯管，气缸带动摆臂放下，摆臂上气缸推动涨紧装置顶住芯轴活动端，防止芯轴高速卷绕时在纤塑离心力作用下变形。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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在卷绕每卷纤塑开始时，先送一段纤塑，在运动平台导引下，落到助卷辊上，多出纸芯管一周长长度，助卷辊压住它上面的纤塑绕纸芯管运动一周，并压在纤塑前端，运动平台上移，同时送卷，使纤塑包住纸芯管上纤塑一端，纤塑缠绕在纸芯轴上。送卷，收卷电机同步转动并保持一定张力，纤塑紧紧缠绕在纸芯管上。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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纤塑卷绕到设定长度后压紧装置压紧纤塑，切割电机转动带动链条上的割刀横向运动，切断纤塑，压紧抬起，纤塑切割完成，收卷电机转动，胶带机压在纤塑上，胶带机上胶带缠绕纤塑一周，胶带机抬起时胶带机上切刀弹回，切断胶带。涨紧装置收紧摆臂抬起，推板把打包后纤塑推出。重新开始下一过程。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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3 自动化系统设计plcjs.技.术_网
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3.1 时序逻辑设计WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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收卷过程是时序控制，前一工序完成后，才能开始下一工序。每一个工艺过程必须顺续执行。纤塑卷绕速度有低速和高速，开始和结束时用低速，中间段用高速。每卷纤塑长度由显示单元设定，显示单元可对纤塑预送长度，每卷纤塑长度，电机高速开始长度，电机高速结束长度进行设定，纤塑长度监视，可显示实际长度，故障报警。纤塑长度由与测量辊相连的编码器测量，各组成部分运动位置信号由接近开关和行程开关检测。收卷控制系统有许多位置信号，作为每一步工序的开始和结束反馈。位置信号有机械手取到纸芯管信号，机械手插纸芯管到位信号，助卷辊到位信号，助卷辊回位信号，传动平台到位信号，运动平台中位信号，运动平台上位信号，摆臂抬起信号，摆臂放下到位信号，涨紧信号，压紧到位信号，切完信号，胶带机抬起信号、推板回位，到位信号，集储器空信号，纸芯管检测原点信号，搬运手抬起，放下信号。纸芯管内径大小和圆度的检测使用一对常开和常闭对射式光电开关，对射式常开光电开关位于纸芯管内侧，有信号时，说明纸芯管内径小或圆度不够，对射式常闭光电开关位于纸芯管壁处，有信号时，说明纸芯管内径大或圆度不够，都不符合要求。部分输入信号不直接进入plc，相串联后进入plc，这样减少输入点数，如摆臂放下到位信号控制涨紧气缸推出，压紧到位信号控制切割电机转动，这种接法减少输入点数，降低成本，但影响输入器件可靠性。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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3.2 组合逻辑设计WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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(1) 纤塑不符合标准或自动控制系统部分出现故障时，由操作人员手动控制系统运行，手动控制尽量不通过plc，保证plc故障时仍能手动工作。急停按钮控制全部系统供电，保障特殊情况下系统安全。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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(2) 输入输出器件有严格互锁，保证系统正常安全有序的运行，收卷电机运转时，涨紧装置必须顶紧卷轴，保证纸芯管紧紧套在卷轴上，同时防止缠绕纤塑的卷轴在离心力下变形。涨紧收回、摆臂抬起后推板才能推出，防止纤塑和涨紧装置被撞坏，集储器没有纤塑时，收卷机停机，等待集储器存储纤塑，防止纤塑拉断，切割在送、送收卷电机停止和压紧装置压下后进行，防止拉断纤塑。涨紧装置涨紧卷轴后，胶带机才可压下，防止压弯卷轴。在收卷时压紧装置不能压下，防止拉断纤塑。各装置之间机械电气互锁是必须的，是保障系统安全可靠运行必要条件。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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(3) 纤塑收卷过程中纤塑应保持一定张力，此张力是通过张力变频器控制，在纤塑缠绕纸芯管时如没有张力纤塑应重新缠绕芯轴，在收卷过程中纤塑拉断时没有张力，停止送、收卷电机转动，报警，由人工处理。WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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3.3 运行方式设计——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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系统控制分自动和手动控制方式。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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(1) 手动控制WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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手动控制每一步动作单独进行，作为人工操作和调试用，手动控制点动低速送纤塑时，测量纤塑长度仍然由plc控制，到达设定米数时，低速送纤塑停止。手动推板互锁通过plc，其他手动操作没有通过plc，而是直接控制执行元件。插纸芯管旋钮、自动收卷旋钮、缠胶带旋钮、运动平台旋钮有手动，自动两位，缠绕旋钮，取纸芯轴旋钮，切割旋钮，尾部收卷有三位，分别是手动，停止，自动。手动时各步骤可由人工操作分别完成。推板退到位时，推板电机停止转动，高速计数器清零，送卷电机预送一段长度纤塑后停转，在预送过程中，取样按钮按下时，达到取样长度时送卷电机停转，手动切割纤塑，取样结束。纤塑缠绕旋钮手动时助卷辊绕纸芯管圆周运动，纤塑缠绕纸芯管一周，助卷辊压在纤塑端部防止纤塑滑落，此时送卷辊转动，送纤塑，运动平台上移，纤塑包住纤塑端部后，送卷辊，收卷辊低速同步转动，压在纸芯轴上的纤塑在摩擦力作用下和纸芯轴同步转动，纤塑缠绕在纸芯轴上，高速送卷时助卷辊回到原位。切割旋钮手动时，压紧装置压下，碰到行程开关后切割电机转动，带动链条上切刀横向切断纤塑，切完后划过接近开关，输出信号，压紧装置抬起，切割结束。取纸芯轴旋钮手动时，搬运手从纸芯管检测装置中取出纸芯管，送到芯轴端。插纸芯管旋钮手动时，推板推出到位后，机械手抓住纸芯管，推板返回，纸芯管插入芯轴。缠绕旋钮手动时，助卷辊动作，把纤塑绕纸芯轴圆周运动一周，到位后送卷电机送一段纤塑，包住纤塑端。自动收卷旋钮手动是，收卷机停，点动低速送纤塑。尾部收卷手动时，收卷电机转动，时间到，收卷电机停。缠胶带旋钮手动时，胶带机不动作，由人工缠胶带。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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(2) 自动控制WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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自动控制由plc实现，工作状态转换通过plc内部高速计数器，定时器和接近开关，行程开关和光电开关信号实现，严格遵循时序关系。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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3.4 运动控制分解W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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(1) 检测纸芯管过程WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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纸芯管挡板动作，纸芯管从断续取料装置取出，纸芯管落到旋转检测夹持器中，夹持器夹紧，在电机带动下转动一周，有凹陷或内径小于标准值，大于标准值时，光电开关输出信号，夹持器松开，搬运机械手退回最里边，纸芯管落入废弃滑道中，纸芯管重取。纸芯管符合标准，夹持器松开，搬运机械手退到中间位置，落入搬运手中。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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