1 前言

　　近年來PLC以其模塊化的結構、豐富的I／O接口、編程簡單易學和可靠性高等諸多優勢被廣泛應用于各個領域，特別是工業生產過程的自動控制中。在數控全自動轉子繞線機中采用PLC和觸摸屏相結合的方式進行控制，使電控系統簡潔緊湊，控制系統故障率低，軟、硬件模塊便于修改和維護，具有高可靠性，可大大提高生產率。

2 繞線機控制系統構成及工作過程

　　雙飛叉數控全自動轉子繞線機采用的是有三套伺服電機的控制系統，兩個電機用于雙飛叉，一個電機用于分度。控制系統主要采用氣動控制，氣動系統主要由電磁閥和氣缸并配合傳感器來實現。為便于程序控制和檢修，整機可分為手動操作和自動操作兩種，因而對應的輸入輸出點數就較多，若采用機械連接方式，則會大大增加硬件模塊及電氣連線，相應故障率也會大大增加。所以我們采用PLC和觸摸屏相結合的方案。

　　下面我們主要分析一下自動加工過程。

　　首先要在觸摸屏上選擇所繞轉子的型號，此時所有電磁閥處于原始復位狀態，一旦選定，提示裝入轉子，此時安全門關上，電機處于自動工作狀態。由大氣缸控制夾緊轉子，粗夾磁性開關檢測是否到位，精夾磁性開關調整至合適位置后，進行第一次移位，此時平行氣缸將勾線套后拉，進行勾線，計數器對勾線次數進行計數。勾線完成轉子移位進入繞線動作，同時計數器記錄所繞匝數，繞完設定匝數后，分度電機旋轉一定角度再次進行勾線繞線動作直至整個轉子繞線完成。輔助剪線電磁閥將線拉至一定角度，平行氣缸前推，將線剪斷。整體復位。所有過程可在觸摸屏的運行監視畫面上顯示。

3 系統硬件設計

　　PLC是整個控制系統的核心，動作傳輸信號采用按鈕、接近開關、磁性開關等與PLC輸入端相連，PLC輸出端直接和主要控制信號的電磁閥、指示燈，報警信號等相連。各種控制邏輯及時間控制全在PLC內部實現，工作過程在觸摸屏上進行動態顯示。根據數控全自動轉子繞線機的加工要求及生產工藝的改進，我們選用日本三菱公司的FX2N-80MR可編程控制器，觸摸屏選用F940GOT-SWD圖示操作終端。將觸摸屏畫面使用專用軟件在計算機上設計完成后，再通過計算機的RS-232C串行通迅口下載到觸摸屏。三部電機均采用MELSERV0-J2系列伺服電機。

4 系統軟件設計

　　根據加工工藝要求對輸入輸出地址進行分配，利用三菱的FXwinC進行PLC程序設計，主要是以梯形圖的方式編制，分為控制部分和報警兩部分。

　　本機參數設定包括分度加速時間、分度速度，鉤槽移位角度，繞線加速時間、繞線速度、繞線位擺角、擺線加速時間、擺線速度、鉤線位擺角、回零加速時間、回零速度、剪線輔助轉角等。根據轉子型號需設定轉子的總槽數、元件匝數、鉤槽比、繞線方向等。要使繞制出的轉子不傷線，就一定要設置合理的待機張力、鉤線張力和繞線

　　張力等。參數的設定最好在整機調試時利用觸摸屏系統顯示畫面進行監視、調整。

　　調試過程中如果參數設置不合理、氣缸磁性開關動作不到位或接近開關故障時要及時進行報警，所以在PLC程序設計中就要逐段檢測，有各種報警提示，用戶畫面制作中也有相應界面進行自動切換。

5 結束語

　　本系統采用PLC進行設計，利用程序內部軟觸點代替以前的機械觸點，程序內部計數器代替以往的拔碼計數器，且配合觸摸屏的使用，可以縮短設計周期，安裝調試十分方便。

　　本設計可存貯二十個不同轉子型號及其所需參數，即在可編程控制部分程序中設計時將參數部分軟元件設定為可變更狀態，預先寫入所需不同型號轉子所需的不同參數，這樣在加工過程中不需修改程序，由工人直接在觸摸屏上選擇合適工件號即可加工生產不同型號的轉子。在今后的生產過程中如果需要有新的產品型號時，由機械部分配合新型號的轉子輔以不同類型的套筒，再由專業技術人員根據要求直接通過觸摸屏進行參數設定，確認無誤后即可投入批量生產。此設計已正式投入使用。