基于PLC的拉丝机控制系统设计分析

2021年第1期（总199期）CFHI**************一重技术摘要：介绍拉力试验机系统的构成，设计PLC 电控系统。

通过对多路比例阀调节，实现拉力同步，具有较高的控制准确度；通过设计的人机界面对测试方案、测试数据进行备份，用趋势图显示实时拉力。

通过实际使用，系统输出准确，使用方便，性能稳定。

关键词：拉力测试；液压系统；控制系统；PLC 中图分类号：TH137；TP273文献标识码：B 文章编号：1673-3355（2021）01-0017-03PLC-Based Electrical Control System for Tensile Testing Machines Sun ShengbinAbst ract:The tensile testing machine with its PLC -based electrical control system can offer higher control accuracy by means of proportional valves that regulates pressure in multiple hydraulic circuits to synchronize tensile force.The HMIs can be used to store test plans and test data and display real-time tensile force in form of tendency charts.The trial of the testing machine proves that the machine can give accurate outputs and work easily and stably.Key words:tensile test;hydraulic system;control system;PLC拉力试验是材料科学与工程实践中的基础试验。

基于PLC的拉丝机控制系统设计分析摘要：通过在原本的拉丝机工艺操作原理的前提之下，将PLC技术应用到控制系统中去，再通过使用其他的辅助工具，使得拉丝机的工作能够实现机电一体化的工作方式，从而达到现阶段社会发展对于拉丝机控制系统的需求标准，并将拉丝机的工作效益进行提升，使得其具备更加完善的自动化功能。

本文针对PLC技术应用到拉丝机控制系统设计当中的具体构思以及实际设计方向进行深入论述。

关键词：PLC；拉丝机；控制系统；设计；分析引言拉丝机通常情况下也会叫做扯丝机、拉线机，是我国现阶段的工业生产企业中使用较为普遍的机械工具，其最为主要的特性就是，通过对直径较大的金属材料进行一系列的操作将其转变为具备各个规格直径的金属材料。

而通过将PLC技术应用到拉丝机的控制系统当中，并辅以变频器，就能够实现拉丝机的多种实用性功能，诸如掌控拉丝机的工作速度、拉丝机操作系统的智能化、生产可控化等。

1 控制系统的相关工艺概念现阶段我国所应用到生产生活中的拉丝机种类较为繁杂、多样，在拉丝机的选取上，通常也需要对所要加工的材料进行较为深入系统的研究分析，以其结构特征、尺寸规格为主要对象，选择与实际工作搭配较为适合的拉丝机。

拉丝机的基本工作流程可以大概划分为放出线、进行拉丝操作、收线三个阶段，在金属材料类的拉丝过程中，放线阶段属于专业控制要求较少的过程，而对线进行处理的过程是其中最为关键重要的操作过程，每一种原材料，以及其所需要的线质量水平，在这个过程中都有着极大的差异。

而收线的环节则与具体的工作效率有着十分重要的联系，这其中的控制技术较为常见的是同步控制。

2 PLC系统应用于拉丝机系统的相关概述基于PLC控制的拉丝机的操作系统，是现阶段较为前沿的控制方式，频率速度变换在PLC控制系统的监管之下，能够使得电机之间的速度转化不会出现晦涩的情况，从而将拉丝机的工作流程进行精简化，以达到将其多种功能展现到具体的生产生活中去的目的。

拉丝机的动力提供系统通常是由放线电机以及收线电机和线处理电机三部分共同组成的，其具体构成方式可通过观察构造图可得。

进布 装 置 用 于 对 织物 进 行 预 处 理 后 送 入拉 幅
装置 。
扩幅 对 中装 置 由扩幅 辊 和 对 中辊组 成 ，扩 幅 辊 由电机 驱动 ，运行方 向 同织 物运行 方 向相反 ，从 而将织物 充分展 开 ，达 到理 想的扩幅 效果 ，对 中电 机 驱动 对中辊左 右摆动 以纠正 织物偏 移 ，从 而保证
织 物始终 运行在机 器 的中间位 置 。整 纬装置调 节布
纹 ，可校正 布匹 的纬 斜或纬 弧 。
机 的速度对 进布和 整纬辊 速度进 行调节达 到 同步 。
烘 房循 环 风 机 使 用 交 流 变 频 调 速 ， 电机 与风
整 纬 辊分 别设 置 在 螺 纹 扩 幅 辊之 前 ， 整纬 辊
［ ３ ］ 第３ 卷 １２ ２ 第１ 期 １ ２ １ － １下 ） ００ １ （
、 １
匐
图 １控 制 系统 组 成 框 图
有电动调 幅装 置联动 完成 ，超过 时 ，电气保 护起 作
用 ，使其 停止 。每节 烘房 温度单 独 自动 控制 ，根 据
一
人机界 面Ｈ 根 据工 艺要 求采用 同业 级触摸 屏 ＭＩ
理 ，可靠性高 ，实用性强 ，在实际生产中运行 良好 。
关键词 ：拉幅定型机 ；ＰＬ Ｃ；控制系统 ；设计 中图分类号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ Fra bibliotek献标识码 ：Ｂ
Ｄ ｉ １ ． ９ ９ Ｊ ｉｓ ． ０ ９ １ ４ ２ １ ． １ 下 ） ４ ｏ ： ３ ６ ／ ． ｎ １ ０ －０ ３ ． ０ １ （ ． ６ ０ ｓ ０
李 金热
Ｌｌ ｎ—ｅ Ｊｉ ｒ
（ 南京工业职业技术学院 机械工程 系，南京 ２ ０ ６ １ ４） ０

基于制丝线PLC电气控制系统分析
制丝线PLC电气控制系统是目前常用的制丝线控制方式之一。

PLC即可编程逻辑控制器，是利用数字电子技术，将程序控制与信号采集等操作结合起来，实现工业自动化控制
的一种控制器。

在制丝线中，PLC电气控制系统的主要作用是对整个制丝生产线的电气设备进行监控、控制和管理，以实现制丝过程的自动化和高效化。

PLC电气控制系统主要由以下几部分组成：
1、PLC控制器：PLC控制器是PLC电气控制系统的核心部件。

它具有可编程的特点，
可以按照设定的程序，完成控制和管理制丝生产线上的各种电气设备的操作。

例如，PLC
控制器可以控制制丝机的进给、停止、加速、减速，以及检测和反馈制丝机的状态等。

2、人机界面：人机界面是PLC电气控制系统的用户界面，主要是通过触摸屏或键盘等设备，提供给操作人员对制丝生产线进行监控、设置和操作的界面。

例如，通过人机界面
可以实现对制丝机的启动、停止、调整等操作。

4、通信模块：通信模块是PLC电气控制系统的重要部件，主要是用于PLC控制器和其他智能设备之间的通信。

例如，通信模块可以实现对生产线上的设备进行监控和管理，监
控生产线的状态，以及与其他控制系统接口的功能。

PLC电气控制系统能够保证制丝生产线的自动化、高效化，使制丝过程更加稳定、可靠、安全。

同时，PLC电气控制系统也具有良好的扩展性和灵活性，可以根据实际需求进
行升级和扩展，满足不同设备和生产线的要求。

PLC控制的变频调速直线式拉丝机电控系统。

使用说明书。

河南鹤壁民生科技开发有限公司一、概述直进式拉丝机是目前较先进且有发展前途的拉丝设备，其传统的电控系统以直流电机拖动，继电器.接触器控制为基础，无任何过程控制环节，生产效率低.经济效率差；由于直流电机整流子磨损严重，使得设备损毁率高，维护工作繁重。

为了克服上述缺点，本工司在原有变频调速集线式拉丝机的基础上，开发了PLC控制的变频调速直线式拉丝机电控系统。

该系统是我公司科研人员经多次试验，以精心设计.简化结构.降低成本的设计思想最心新推出的机电一体化高科技产品。

该机使用PLC承担中心控制，变频调速器和异步交流电机为被控对象。

用PLC代替传统的复杂继电逻辑和开关量控制，使整机电器电路大为简化，因此本机故障率低，使用寿命长：交流变频调速器在PLC控制下可对通用异步交流电机进,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。

利用感应式传感器检测各路拉丝过程中的张力大小，与各路调速信号叠加用于自动控制变频器的输出频率，用此种方法生产的PLC自线式拉丝机电控系统，经试用效果很好：它克服了集线式拉丝机在拉拔过程中存在有不规则的旋转扭力，这种不规则的内应扭力经多级校直处理后，仍不尽人意，因而直接影响了丝的质量，在产品升级换代时更显得力不从心。

本直线式拉丝机电控系统的研制成功，给国内使用与生产拉丝机行业的技术改造和新产品开发闯出了一条新路，尤其是焊丝行业，不但在工艺上得到了保证，与以往的直线式拉丝机相比，成本大为下降，虽然出丝速度最高可达600米/分，根据国内钢材及相关材料的水平来看，本速度完全可以满足工艺要求，适合中国国情，是拉丝机行业的首选机型。

二、工作原理本直线式拉丝机是利用传统的集线式拉丝机作为改造对象，在各级拉丝模前安装了感应式张力检测装置，配合汽缸的动作来精确地控制电机转速。

本文以6/400直线式拉丝机为例对该机控制原理加以阐述。

6/400直拉式变频调速直动控制系统如图一所示。

ＬＵ Ｃａ－ ｉｏ ｌ ｉ ａ ｘ （ ｅｎａｄ ｉ Ｓｉ ｃ Ｊｔ ｌｎ ａｒ ｃ ｎｅ＆ Ｔｃｎｌ ｙＣ ． Ｌｄ ，Ｇ ｉ ｎ ５ ０ ８ Ｃ ｉａ ｉ ｅ ｅｈｏ ｇ ｏ ，ｔ． ｕ ａｇ５０ １ ， ｈｎ ） ｏ ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔ ｔ ｐ ｉ ｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐ ｏ ｌｍ ｐ ａｉ ｇ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒｉ ｈ ｏ ｒｅ ｏ ｓ ｆ ｔａｇ ｔ ｉ ｅｗｉ ｒｗｉ ｇｍａ ｓ ｒ ｃ ｍｉ ｇ ａ ｏ ｐ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｒ ｂ ｅ ｕ ｄ ｔ ａ ｓ ｕ ｅ ｔ ｅ ｃ ｕ ｓ ｆｕ ｅ ｏ ｒ ｉｈ ｎ ｒ ｄ ａ ｎ — ｓ ｏ ｎ ｒ ｎ ｓ ｌ ｅ ｃ ｉ ｅ ｈ ｅｔ ｌｎ ｆｒＨ１ ０ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒｔ ｐ ａｅ Ｇ７ ｔａ ｓ ｕ ｅ ａ ｉ ｅ ．Ｔ ｅ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｉｌ ｏ ｏ ｅ ｆ ｈｎ ，ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐａ ｏ ０ ０ ｔ ｓ ｕ ｅ ｏ ｕ ｄ ｔ ｌ ａ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒｗ ｓ ｇｖ ｎ ｈ ｏ ｔ ｙ ｔ ｍ ｓ ｍａｎ ｙ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｏ ｏ Ｓ ７～３ ０ Ｌ ０ Ｐ Ｃ，Ｇ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒ ７ ｔａ ｓ ｕ ｅ ，Ｈ１ ０ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒ Ｐ ０ ０ ｔ ｓ ｕ ｅ ， ＲＯＦ Ｂ ａ Ｉ ＵＳ， ｉｍｅ ｓ Ｓ ｅ ｎ ’ＭＰ ７ ｏ ｃ ｃｅ ｎ，ｔ ｅｗｉ ｎ ｉｇ ａ ｎ ｐ ２ ７ ｔｕ ｈ ｓ ｒ ｅ ｈ ｒ ｇｄ ａ ｒ ｍ ａ ｄ ０ — ｉ ｅ ａｏ ｎｅ ｆｃ ｓ ｏ ｅ ｌｃ ｎ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒｏ ｉ ｄ ｆｄ ｆ ｒｎ ｒ ｎ ｄ ｃ ｒａ ｅ ｇ ｖ ｎ ｒ ｔｒｉ ｔｒ ｅ ｆｒ ｐａ ｉ ｇ ｔ ｓ ｕ ｅ ｆｔ ｋ ｎ ｓｏ ｉ ｅｅ ｔｔ ｓ ｕ ｅ ｒ ｉｅ ．Ｔ ｅ ｈ ｒ ｗａｅ ｃ ｎ ｉｕ ａｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ａ ｗｏ ｆ ａ ｈ ａ ｄ ｒ ｏ ｆ ｒｔ ｒ ｃ ｓ ｇ ｏ ａ ｄ ｔ ｎ ｄ ｃ ｒｐ ｒ ｍｅｅ ｓｅ ａ ｔ ｇ ｉ ７—３ ０ ｐ ｏ ｒ ｍ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｎ ｏ ｃ ｅｅ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ａ ｄ ｅ ｓｅ ａ — ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｃ ｉ ｎ Ｓ ａ ｎ ０ ｒｇ ａ ｄ ｓｇ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ，ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｎ ｃ ｔ ｄ ｒ ｓ ｎ ｃ ｏ

基于制丝线PLC电气控制系统分析
制丝线是一种用于生产纸浆为原料的丝状纤维的设备，它可以用于生产纸张、纸盒、纸板等纸质产品。

PLC电气控制系统是一种可编程逻辑控制器，用于实现对制丝线的自动控制。

制丝线PLC电气控制系统主要由PLC控制器、输入输出模块、触摸屏界面以及电气元件组成。

PLC控制器是整个系统的核心，它通过与输入输出模块的连接，实现对制丝线运行状态的检测和控制。

输入输出模块主要用于接收和发送信号，例如接收传感器检测到的制丝线运行状态信号，并发送控制信号给电气元件以实现对制丝线的控制。

在PLC电气控制系统的设计和应用过程中，需要注意以下几点。

需要根据制丝线的实际情况选择合适的PLC控制器和输入输出模块，并进行正确的连接和设置。

需要编写PLC 程序，实现对制丝线各个运行状态的监测和控制功能。

编写PLC程序时，需要考虑到不同的运行模式和故障情况，并编写相应的逻辑控制程序。

需要进行系统测试和调试，确保PLC电气控制系统能够正常运行，并满足制丝线的生产要求。

基于制丝线的PLC电气控制系统的设计和应用可以实现对制丝线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。

这种控制系统在纸质产品生产中具有重要的应用价值。

基于制丝线PLC电气控制系统分析PLC电气控制系统在制丝线生产过程中起着至关重要的作用，它能够监控和控制制丝线的生产过程，保证产品质量和生产效率。

本文将对基于制丝线的PLC电气控制系统进行分析，探讨其在制丝线生产过程中的应用和优势。

一、制丝线的生产过程制丝线是一种重要的纺织原料，广泛应用于服装、家居装饰等领域。

其生产过程主要包括原料准备、纺丝、拉丝、捻股、整经等环节。

在纺丝过程中，纺丝机通过加湿、加热、牵伸等操作将原料纤维成型为纱线，然后将纱线进行拉丝、捻股等处理，最终制成丝线产品。

在整个制丝线生产过程中，各个环节间需要高效的协同作业，通过PLC电气控制系统进行监控和控制，可以保证生产过程的安全稳定和产品质量的一致性。

二、PLC电气控制系统在制丝线生产中的应用1. 控制纺丝机的加热和加湿在纺丝机的生产过程中，需要对原料进行加热和加湿处理，以保证纤维的柔韧性和拉伸性。

PLC电气控制系统可以监测并控制加热器和加湿器的工作状态，根据不同的生产要求进行加热和加湿操作，保证纤维的质量和稳定性。

2. 调节纺丝机的牵伸速度纺丝机在生产过程中需要根据不同的纤维原料和产品规格，调节牵伸速度来控制纱线的细度和强度。

PLC电气控制系统可以根据生产要求自动调节纺丝机的牵伸速度，保证纱线的一致性和稳定性。

3. 控制拉丝和捻股机的运行参数在纱线生产的后续环节中，需要通过拉丝和捻股机对纱线进行进一步加工处理，以增强其强度和光泽度。

PLC电气控制系统可以监测和调节拉丝和捻股机的运行参数，保证纱线的加工质量和一致性。

4. 监控整经机的生产状态1. 自动化控制能力强PLC电气控制系统具有很强的自动化控制能力，可以根据设定的控制逻辑和参数，在生产过程中自动进行监控和调节，实现生产过程的智能化和自动化。

2. 数据采集和分析能力PLC电气控制系统可以对生产现场的各种参数和信号进行实时采集和分析，通过数据采集和分析，可以及时发现生产过程中的异常情况并做出相应的处理。

基于PLC的直进式拉丝机变频改造控制系统研究作者：张贵生等来源：《科技视界》2015年第14期【摘要】调谐辊式拉丝机是近代拉丝设备中较先进的一种，本文介绍了由人机界面、S7-400 PLC、变频器构成的拉丝机控制系统的构成及设计，采用辅助给定限幅跟随实际需要限幅值同步变化的限幅方式，克服了系统运行的稳定性与自适应性相互矛盾的难题。

上位机与PLC 及变频器之间采用PROFIBUS网通讯方式，减少了接线增加了灵活性。

实践证明，运用变频调速技术升级改造的拉丝机，操作更方便，自动化控制水平更高，可靠性更强。

【关键词】调谐辊式拉丝机；S7-400PLC；变频器；PROFIBUS0 引言调谐辊式拉丝机钢丝从第一个模孔穿过后，经调谐辊、导轮，进入第二个模孔，依次重复最后到达收线结构[1-2]，其具有自动调节各卷筒转速以适应各道次拉丝模在拉拔中不均匀磨损的特点。

当相邻两道次的拉丝模磨损不均匀后，相邻两卷筒的钢丝变得松弛或更加张紧，致使恒力作用下的调谐辊位置发生变化，位移传感器将调谐辊位置的变化转换成变频器驱动变频电机频率的变化[3]，从而调整变频电机转速，使相邻卷筒达到自动调协转速的目的。

1 系统构成如图1所示，八个卷筒将钢丝逐级拉伸拉细，每个卷筒均由一台电机牵引，每台电机又由各自变频器单独驱动。

控制部分由西门子公司的触摸屏TP170A、S7-400PLC、国产变频器以及传感器等组成。

采用高性能的S7-400 PLC控制器，使系统具有较快的数据处理能力和较大的程序存储能力，满足系统复杂的控制要求。

通过人机接口设置工艺参数及控制指令使系统自动运行成为可能。

高性能国产MD320变频器，具有输出力矩大、稳速精度高、动态特性卓越的特点，既节约了成本，又满足了系统需求。

人机界面与基础自动化级PLC之间采用PROFIBUS网连接，基础自动化级PLC与变频器采用PROFIBUS网或模拟量与数字量连接，减少了接线增加控制的灵活性。

基于制丝线PLC电气控制系统分析随着烟草行业的壮大发展，国内各个卷烟厂设备机械化水平逐渐提升。

制丝线作为卷烟厂的重要生产线，其涉及专业技术领域较广，结构相对较为复杂，对设备系统协调性具有十分严格的要求，设备的自动化、集成化、一体化水平逐渐提升，应用PLC电器控制系统可以保障有效提升卷烟厂加工生产产品质量。

因此，本文对制丝线PLC电气控制系统进行分析讨论，希望为相关企业与人员提供帮助。

标签：制丝;PLC电气系统;控制系统0 前言随着市场经济的变化发展，烟草行业发展日益壮大，制丝设备在卷烟厂得到广泛应用，该设备结构较为复杂，涉及专业技术领域较广，对系统协调性具有十分严格的要求。

鉴于目前制丝工作效率的提升，对卷烟品质有了更为严格的标准要求，因此对制丝线的设备性能与效率要求十分严格。

PLC电气控制系统是目前全新升级的工业控制器，得到非常广泛的应用，鉴于此，在制丝线应用该系统，对提升制丝线智能化、自动化水平与效率起到十分关键的作用。

1 优势分析（1）操作高效简便。

PLC电器控制系统，操作界面全中文显示，便于操作人员了解掌握设备运行基础情况，并对工艺各项参数做出调整与修改，还可以清晰明确的查询了解原材料实际消耗量以及可以加工生产的实际产量，便于进行工作调度，加快工作效率，与此同时，还可以直观清晰的显示出设备存在的故障以及预警信息。

（2）便于维护检修。

鉴于PCL电气控制系统各项优势特点，应用该系统可以有效提升设备可靠性与安全性，该系统无故障出现的平均时间相对较长，可以有效保证加工生产的稳定有序进行。

若系统产生故障问题，系统可以对故障产生的问题原因与准确问题进行明确显示，提升故障处理工作效率，便于对设备的维护检修。

且该系统软硬件均为国际通用标准，技术人员可以准确了解各项标准信息，利于维护检修。

（3）具备数据采集与传输功能。

卷烟厂大多运用现场总线，PLC电气控制系统符合自动化、信息化、智能化的需求，实现了智能控制、在线实时监测、通信联网等功能，对设备运行、加工生产形成的数据信息做出采集整理与存储分析等，使设备生产效率与生产质量得到充分保障[1]。

和利时LM系列PLC在直线式拉丝机上的应用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，普通由放线、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。

通过来实现拉拔速度设定、操作、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。

2 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举行牵伸，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（紧张停车除外）。

直进式拉丝机是拉丝机中最难控制的一种，因为它是多台电机同时对金属丝举行拉伸，作业的效率很高。

不像以前常常碰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。

因为比较简单在作业过程中拉断，它对电机的同步性以及动态响应的迅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。

每个转鼓之间安装实用于检测位置的气缸摆臂，采纳位移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。

3 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。

1）点动：点动分为前转和后转。

当踩下点动脚踏开关时，所选控电机以固定的转速运行，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。

当踩下前联开关时，所选控电机及之前的电机一起转动绕丝；当踩下后联开关时，所选控电机
第1页共3页。

基于PLC的全自动车丝机控制系统设计摘要：本文主要介绍了以s7-200plc为控制核心的车丝机的控制系统，对车丝机的工作原理进行了简单的阐述，利用mcgs监控软件对车丝的工作过程进行监控。

本系统的车丝机机床具有车丝范围广，精度高等特点。

关键词：plc；变频器；数控机床；mcgs；1引言由于石油钻采业的发展和各油田地质条件的特殊性,油田对石油套管提出很多新要求,促使生产企业进行技术改造和新产品开发,满足用户要求。

本系统车丝机机采用管体固定不动，刀盘上的刀具在围绕管体旋转的同时，作x轴(径向)和z轴(轴向)两个方向运动的加工方式。

具有车丝范围广，精度高的特点。

基金支持：天津职业技术师范大学科研发展基金项目（kj11-24）。

2 车丝机工作原理本机床由一台s7—200plc(224),一台pc机（用mcgs作为监控软件）,两台mr-j2s三菱伺服电机,两台变频器，两个高精度（3600转）编码器和自己开发的频率调制板组成控制核心，其能车20种4分到四寸钢管，包括了英标和美标规定的从4分到4寸的所有钢管。

本系统采用纵向主动横向随动的控制方式。

轴向电机，也就是主轴电机由西门子的变频器控制，横向电机由mr-j2s三菱伺服电机控制。

权衡了车丝的精度和效率后，最终确定的变频器的建议工作频率如下表2-1所示：（建议的频率是根据理论计算的值，用户可以根据实际的工作需要进行略微的更改）本系统通过mcgs监控软件操作员可以通过屏幕观察到实时在线运行情况，得到系统的诊断和报警信息，进而调整一系列的加工参数，大大加强了人机交流，更加有利于车丝机的正常运行。

如在加工时，在手动控制画面中（如图2-1），能监视到左右主轴的建议转速及实际转速，以及所车的管径及牙数。

3 车丝机工作流程（1）窗口的选择本车丝机床车丝共分为三个部分，首先是车丝前的准备快进部分。

根据钢管厂的实际工作方式，一般情况下，钢管厂会在一段时间里车同一个同一种钢管，所以在每一次换钢管以前都要做以下工作，（2）车丝工序做了以上几步也就做完了准备工作，进入真正的车丝工序，在实际的车丝过程中，可将车丝分为四个过程1、快进；2、慢进1；3、慢进2；4、快退。

2014届毕业设计说明书丝光机的PLC控制系统设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称教授职称讲师专业：自动化班级：完成时间：摘要近年来，我国纺织工业有了很大的发展，己成为世界上第一纺织大国。

丝光机是国内纺织印染行业大量采用的印染设备，由可控交流调速系统实施驱动与控制，因为直流调速系统存在着许多的弊端：比如需要长期维护、可靠性比较低、灵活性比较差、响应速度比较慢、故障停车时间长而且没有故障自检测功能，所以严重影响着生产线上正常的运行。

在本设计提出了基于PLC控制的交流变频调速系统，系统中主令机和各从动机都采用交流电动机，采用高功能性v/f控制的通用变频器,由此构建了一种新型丝光织染系统。

本设计的丝光机是对针织物进行丝光处理，织布车间织出的布比较硬且手感不好，另有许多斑点，需要经过一系列处理，如碱洗、去斑点。

因为经过浸碱的布，碱性大，则需要用酸中和，丝光机就是完成上述工艺的联合机。

本文首先介绍了国内外印染行业发展的状况，其次介绍电动机调速技术的发展和现状，对丝光机交流变频调速系统的方案进行了论证，再介绍本设计所需硬件的型号和性能，最后，介绍了系统的生产流程、系统的电气结构，硬件配置和软件实现。

关键词：丝光机；可编程控制器；通用变频器；变频调速ABSTRACTIn recent years, China's textile industry has made great development, has become the world's first textile big country. Mercerizer dyeing equipment is extensive use of the domestic textile industry, implementation driven by a controllable AC speed control system, because there are many DC drive system drawbacks: such as the need to maintain long-term reliability is relatively low, relatively poor flexibility , the response is slow, long time and no trouble parking fault self-test function, so seriously affected the normal operation of the production line.In this design proposes PLC AC variable speed control system based on the system from the master machine and the various motives are AC motors, high functionality using a common inverter v / f control, thereby constructed a new silk Zhiran system. The machine is designed silk knitted fabric mercerized, weave cloth weaving workshop relatively hard and feel good, while many spots, need to go through a series of processing, such as caustic, go to spots. Because the base cloth soaked through alkaline big, you need to use an acid neutralization, mercerizing machine is completion of the joint process.This paper describes the status of the development of domestic printing and dyeing industry , then introduces the development and current status of the motor speed control technology, the mercerizer AC variable speed system solutions were demonstrated , and then introduce the model and the performance of the hardware required for the design , and finally , introduced the system of the production process , the electrical structure of the system hardware configuration and software.Key words:mercerizer; programmable controller; niversal Converter; frequency control目录1 概述............................................... 错误！未定义书签。

摘要玻璃纤维是一种性能非常不错的无机非金属材料，它的品种有很多种，以适应各种领域对玻璃纤维的要求，玻璃纤维有许多优点，其中的优点是具有很好的绝缘性，具有很强的耐热性，具有很好的抗腐蚀性，具有很高的机械强度，虽然玻璃纤维有许多优点，但它的缺点也很多，比如质地很脆，容易断，耐磨性较差。

中国现在是在全世界的范围内生产制作玻璃纤维的最主要的国家之一，但生产技术仍比较落后，有很大的提升空间。

本论文主要研究玻璃纤维生产线中各部分基于PLC的生产控制，其中对拉丝机和捻线机部分生产控制展开全面的研究，主要包括了生产工艺，控制方法等重要内容。

本论文简单描述了玻璃纤维生产工艺和玻璃纤维的主要原料，甚至是对卷绕区拉丝机的技术进行描述，同时对捻线区的捻线机的技术进行介绍。

接着，以生产过程中的拉丝机和捻线机为研究对象，对他们的控制过程和方法进行系统的并且深入的分析研究。

关键词：PLC；变频器；玻璃纤维；伺服控制器IAbstractGlass fiber is a very good performance inorganic nonmetallic materials , which there are many varieties to suit all the requirements of the field of glass fiber , glass fiber has many advantages, which has the advantage of having good insulation, with strong heat resistance, has good corrosion resistance, high mechanical strength , although glass fiber has many advantages, but it's also a lot of shortcomings , such as the texture is very brittle , easily broken , poor wear resistance .China is now the world 's production in the range of one of the leading countries in the production of glass fiber , but the production technology is still relatively backward, there is much room for improvement .In this thesis, glass fiber production line in various parts of the PLC -based production control , in which the drawing machine and twisting machine part production control to carry out comprehensive studies , including the important content of the production process, control methods. This paper briefly describes the main raw material of glass fiber and glass fiber manufacturing process , even to the winding region of the drawing machine described techniques , while the technique twister twisting zone are introduced. Then, in the production process drawing machine and twisting machine for the study, analysis and study of their control system processes and methods.Keywords : glass fiber ; PLC; converter ; servo controllerII目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................... I II 1 绪论 (1)1.1论文课题背景及研究意义 (1)1.2国内外玻璃纤维生产线设备的研究现状及发展动态 (2)1.3课题研究的主要内容，研究方法及创新点 (3)2 玻璃纤维生产流水线自动控制系统设计概述 (5)2.1 玻璃纤维生产线生产工艺 (5)2.1.1 配料区工艺 (5)2.1.2 炉区工艺 (6)2.1.3 成型区工艺 (7)2.1.4 卷绕区工艺 (7)2.1.5 捻线区工艺 (7)2.2 玻璃纤维生产流水线主要设备简述 (8)2.2.1 拉丝机的机械结构 (8)2.2.2 拉丝机工作过程概述 (9)2.2.3 捻线机机械结构 (9)2.2.4 捻线机工作概述 (11)2.2.5 捻线机捻线工艺重要参数 (11)2.3 玻璃纤维生产流水线主要控制要求 (12)2.3.1 拉丝机控制要求 (12)2.3.2 捻线机控制要求 (12)3 玻璃纤维生产线自动控制系统的硬件构成及硬件回路的设计 (13)3.1 玻璃纤维生产线自动控制系统的硬件构成 (13)3.1.1 拉丝机控制系统的硬件构成 (13)3.1.2 捻线机控制系统的硬件构成 (13)3.1.2 玻璃生产线自动控制系统总体框图 (13)3.2玻璃纤维生产线自动控制系统主要器件的选型 (13)3.3玻璃纤维生产线自动控制主要电气原理 (15)3.3.1 拉丝机控制系统主要电气原理图 (15)3.3.2 捻线机控制系统主要电气原理图 (16)3.4玻璃纤维生产线自动控制系统PLC模块的配置及I/O地址分配 (17)3.4.1 拉丝机自动控制系统PLC模块的配置及I/O地址分配 (17)3.4.2 捻线机自动控制系统PLC模块的配置及I/O地址分配 (19)III3.5 拉丝机部分控制系统伺服系统的设计 (21)3.5.1 伺服驱动系统概述 (21)3.5.2 伺服电机与伺服驱动器的电气原理 (23)4 玻璃纤维自动控制系统软件程序设计 (24)4.1 拉丝机自动控制系统软件程序设计 (24)4.2 捻线机自动控制系统软件程序设计 (26)5 总结与展望 (27)5.1 总结 (27)5.2 不足之处及未来展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)IV基于PLC的玻璃纤维生产线控制系统的设计1 绪论1.1论文课题背景及研究意义由20世纪30年代开始，坩埚连续拉制工艺由美国人发明，不断的发展到现在，形成了现代化工业生产。

江苏科技大学毕业论文（设计）学院：电子信息学院专业：电气工程及其自动化课题：基于PLC烘丝机控制系统的设计学号：姓名：江华指导教师：许运飞职称：年月日基于PLC烘丝机控制系统的设计摘要烘丝机是卷烟厂制丝车间生产线中的重要设备,其主要功能是确保烘丝机出口烟丝达到符合卷烟工艺要求的含水率,提高烟丝的成丝率和填充值,改变烟丝的物理性能,使烟香味变得醇和。

为了保证烟丝出口水分达到设定值的允差波动范围内,运用了计算机技术,采用新型高性能的西门子S7-200系列PLC自动化控制系统,使烘丝机的各项性能指标达到工艺要求。

关键词：烘丝机；自动化控制系统；西门子PLCBased on PLC drying machine control system designAbstractDrying machine is a cigarette factory production line silk shop in the important equipment, its main function is to ensure that the export of tobacco drying silk machine to meet our technical requirements of the moisture content of cigarettes to enhance the rate of tobacco-forming wire and fill values, to change the physical properties of tobacco, to become alcohol and tobacco flavor. In order to ensure water reaches the set value of tobacco exports within the fluctuation range of the tolerance, these of computer technology, using new high-performance Siemens S7-200 series PLC automatic control system, so that the drying wire machine performance to process requirements.Key words: Tobacco Machine; Automation Control System; Siemens PLC目录I引言 (4)II 绪论 (5)2.1论文研究的目的与意义 (5)2.2系统设计功能 (5)III 系统分析 (7)IV 系统的硬件设计与实现 (8)4.1 烘丝机的简单工作过程 (8)4.2 烘丝机控制系统硬件设计 (9)4.3 PLC主机的选用及概述 (11)4.4 模拟量输入/输出扩展模块的选用及概述 (12)4.5 模拟量D/A扩展模块的选用及概述 (12)4.6其他各部分功能概述 (13)V 系统的软件设计与实现 (17)5.1烘丝机控制系统软件设计 (17)5.2主程序流程图 (18)5.3程序设计 (22)VI 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展，由最初的一位机发展到8位机。

滑轮拉丝机控制系统的PLC改造设计摘要：文章介绍了lw-5/600滑轮拉丝机控制系统plc改造设计，阐述了plc、触摸屏、变频器控制系统的设计方法和思路，对硬件选型、传动方式和modbus通讯做了详细的介绍，给出了变频器参数值的设置方法。

实践证明，拉丝机控制系统改造达到较好效果，已在各子公司广泛运用。

关键词：滑轮拉丝机改造；plc控制设计；触摸屏；abb变频；modbus通讯中图分类号：tg355 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）02-0032-03焊条拉丝生产设备为老式滑轮式拉丝机，电控采用传统接触器控制，机械调速，速度最高250m/min。

且只能配多台小切丝机切棒丝，效率极其低下，且安全性差，调速极其不方便。

随着公司的发展，该机型越来越不能满足生产需要。

因此在公司进行板仓基地扩能工程时提出改进该设备，将传统控制模式改成plc、触摸屏控制，变频器调速。

新拉丝机命名为lw-5/600 5头滑轮拉丝机，无收卷机，直接在线与高速切丝机联机使用，省了收卷与放线的中间环节，提高使用效率。

由此开发设计的电气控制的拉丝机设备具有灵活性高、稳定性强、操作简单、维护方便等优点。

1 控制系统构成改造后的滑轮拉丝机由变频调速系统、主控制器plc系统、检测与报警、触摸屏监控等部分组成。

控制思路：plc为主站，tp177a 为人机界面，采用modbus（485）通讯方式与acs550变频器通讯，各变频器通过modbus实现运行。

系统结构和组成框图如图1所示：图1 系统结构和组成框图2 控制方式采用plc加触摸屏的智能控制模式，通过触摸屏修改各参数，经plc处理后控制各个变频器运行。

拉丝机的输入、输出、启动、停车、点动、速度控制以及其他相应的逻辑控制关系均由plc可编程控制器完成。

plc将运算结果通过modbus总线发送给各个变频器，采用485通讯接口接受指令，各个变频器根据plc的指令运行。

触摸屏监控电机的运行状态和故障报警。

AbstractWith the development of the industry in our country, the demand for special shaped spring is increasing day by day, and the requirement of the shape and the forming precision of the spring is increasing. Because of the unique structure, helical spring can be used for fluid sealing, the manufacturing department belongs to foreign patents, and imports price is high, the domestic is still in the preliminary study stage, the winding equipment research has theoretical significance and practical value. The control system of the spring winding equipment is the core technology, the development of our country's high-grade CNC system is slow, and most of them depend on import. In this paper, the design of the control system of the automatic winding machine based on PLC is completed, and the winding method and technology of the opposite spring are discussed.In this paper, the winding process of the oblique spring is analyzed, so the whole design scheme and the debugging scheme of the control system of the wire winding machine can be determined.Then completing the modeling process of winding, so the mathematical relationship between the winding process of the biaxial linkage is obtained, after that the winding machine of the open loop servo system is designed and calculated, then analyzing and calculating the dynamic stability control system. Stepper motor speed control is a key part of the whole control system, it directly determines the accuracy of processing, the original stepper motor acceleration and deceleration algorithm are analyzed and summarized in this paper, the new type S curve acceleration and deceleration control algorithm, so the algorithm is more simple and practical in PLC programming process improved.Next completing the winding machine control system hardware and software design, including the hardware component selection, hardware circuit design, PLC external wiring diagram design, PLC and man-machine interface software programming and debugging etc. Finally, the experiment process is completed, including the construction of the hardware experimental platform, the circuit connection of the components, the overall debugging of theiiiexperimental platform and the final winding experiment. Through the research and analysis of the design process and experiment, the control system of the automatic winding machine based on PLC designed in this paper can meet the requirements of the winding.Key words: Profiled spring, PLC, Numerical control system, Stepping motoriv目录第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2绕丝机国内外研究现状 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国内研究现状 (2)1.3数控系统发展介绍 (3)1.3.1数控系统的发展 (3)1.3.2典型绕丝机数控系统介绍 (4)1.4主要研究内容及意义 (5)第二章绕丝机控制系统方案设计 (7)2.1绕丝机绕制目标介绍 (7)2.2绕丝机结构及主要技术指标 (8)2.2.1绕丝机结构介绍 (8)2.2.2主要技术参数 (9)2.3绕丝机控制系统方案设计 (10)2.3.1执行元件的选择 (10)2.3.2传动机构方案的选择 (11)2.3.3执行机构方案的选择 (11)2.4调试方案分析 (11)2.5本章小结 (12)第三章绕丝机运动过程分析 (13)3.1运动过程建模 (13)3.2机械系统的设计计算 (15)3.2.1确定脉冲当量，初选步进电机 (16)3.2.2计算减速器的传动比 (17)3.2.3计算系统转动惯量 (18)3.2.4验算惯性匹配 (20)3.2.5步进电动机负载能力校验 (20)3.2.6系统刚度计算 (22)3.3机械系统动态特性分析 (24)3.4步进电机加减速精度控制 (26)v3.4.1步进电机速度控制的必要性 (26)3.4.2常见速度控制曲线及其数学模型 (27)3.4.3S型曲线加减速控制 (28)3.4.4PLC实现S型曲线加减速控制 (31)3.5本章小结 (33)第四章绕丝机控制系统硬件设计 (34)4.1控制中心选型 (34)4.1.1控制器选型 (34)4.1.2PLC选型 (35)4.1.3步进电机驱动器选型 (38)4.1.4供电电源选型 (40)4.1.5PLC通讯方式选择 (41)4.1.6人机界面选型 (42)4.2PLC外围电路设计 (43)4.2.1控制主电路图设计 (43)4.2.2PLC接线图设计 (44)4.3本章小结 (45)第五章绕丝机控制系统软件设计 (46)5.1PLC编程软件Step7简介 (46)5.2PLC控制程序设计 (47)5.2.1初始化程序模块设计 (50)5.2.2复位子程序模块设计 (51)5.2.3手动绕制子程序模块设计 (53)5.2.4自动绕制子程序模块设计 (54)5.3人机界面程序设计 (56)5.3.1应用程序的建立 (57)5.3.2HMI通讯设定 (57)5.3.3画面程序设计 (58)5.4本章小结 (62)第六章控制系统调试及控制实验 (64)6.1实验台简介 (64)6.2程序下载及调试 (66)6.3实验及结果分析 (68)6.4本章小结 (69)vi结论与展望 (64)参考文献 (72)攻读硕士期间取得的研究成果 (75)致谢 (76)vii第一章绪论1.1课题研究背景弹簧是工业产品的三大基础元件之一，汽车、航空航天、火车、船舶等均需要大量弹簧。