基于PLC的拉丝机控制系统设计分析
基于PLC的拉丝机控制系统设计分析
发表时间：2018-08-17T10:33:18.590Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：史焱晶
[导读] 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。
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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。放线电机在具体的工作过程当中，通过使用变频器对放线机进行相关的操作控制，然后再通过与线处理环节中的丝线自身张力进行搭配、协作，使得其能够进入到拉丝机中，从而实现随意自由的进行放线操作。在对丝线进行处理的过程当中，通过使用多台电机对金属丝线进行多角度的同时拉伸，这个过程对于电机的协同性有着极高的要求。在这个环节当中，还会配备有大量的对金属丝线拉伸操作过程中的张力数据进行检测的张力呈现仪，最后再借由导轮的功能，将其运送到收线电机当中。最后的收线阶段，相关的设备通过运用光电编码的仪器以及张力数据的显示仪器进行连接，将操作过程中的张力数据的变化情况传递到对丝线处理的环节当中，对其进行控制管理，使得这个过程更加稳定。
3 系统的具体设计内容
3.1 针对于PLC部分进行相关设计
将PLC作为整体控制系统的核心组成部件，频率速度变换设备以及非同步交流电机则作为被控制的仪器设备。通过使用台数为六台的变频器对数量相等的非同步交流电机进行分别掌控管理，将张力的监测感应设备传感器用作为四个卷筒式的拉丝机的张力监测掌控装置。通过这样的方式，能够使得拉丝机的整体电路设施更加的清晰简便，使得工作过程中的发生故障的几率得到大幅度的下降，从而使得仪器的使用年限得到大幅度的增加。
通过对某公司的FX二N-四十八MR类型的PLC进行使用，这中PLC的输入点的数量为二十四，输出点的数量为二十四，属于继电器的输出型系统，在具体的使用过程当中能够将其与多种类型独特的功能延伸扩展模块进行连接操作，从而将这其中的多种独特功能进行具体实现。同时还能够对相关的参数进行一定的控制设定，对于较为复杂的数据也能够进行精密的计算、展现较为强大的逻辑掌控能力以及pid的流程掌控，使得相关的企业能够具备进行自动化技术操纵的可变性以及掌控效能。除此之外，还兼备了牢靠性能较高、占空间量较小且成本资金较低的特点，使得该系统的设计能够更加的符合设计要求。
3.2 变频器
变频器的基本运作原理是，通过将电源设施的频率进行一定的改动，使其能够达到转变电机的运转速度，最终实现节约能源、改变系统工作速度的根本目的。除此之外，变频器还具备了一定的保护机能，诸如电流量过大、电压量多大、运载量过大等情况都会有一定的保护措施。所研究的拉丝机控制系统对于所选取的FR-D七百变频器，该类型变频器的输入方式为单方向流动，而输出的方式为三方向流动，这样的构造使得其在线路连接的过程极为方便，在具体的生产运作过程中的稳定性也较高，对于系统的硬件设施而言，这样的系统是极为满足要求的。变频器的大量引入，使得拉丝机的具体工作过程智能化水平得到了大幅度的提升，对于金属线条的加工能力也得到了极为明显的提升，在某种程度上而言，这样的方式还使机械的运行损耗得到了大幅度的下降，从而达到了减少企业运作成本的目的，以及使得拉丝机的运作更加的方便实用。
结语
通过对PLC技术广泛应用到拉丝机控制系统设计中去，使得我国现阶段的拉丝机运作水平得到了大幅度的提升，而现阶段设计方案以及研究目标都还存在了一定的不足，因此，只有不断完善落实PLC技术广泛应用到拉丝机控制系统中的研究设计过程，才能够使得企业的运作效率得到提升，企业的运作成本得到下降，从而实现其稳定的发展。
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