直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機(jī)界面、電機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)總線Ⅰ、開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其特征在于它還包括Profibus-DP總線和若干分布式I/O站點(diǎn)；可編程序控制器通過(guò)Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機(jī)連接；每個(gè)分布式I/O站點(diǎn)包括一個(gè)通訊接口模塊、一個(gè)數(shù)字量輸入模塊、一個(gè)數(shù)字量輸出模塊和一個(gè)模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過(guò)Profibus-DP總線連接到可編程序控制器，并作為Profibus-DP總線的從站將數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸入模塊連到Profibus-DP總線上。本實(shí)用新型具有能降低電纜線束和電線線束的使用成本、便于線束的維護(hù)和能增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于ProfibUS-DP總線的分布式控制的直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]拉絲機(jī)是金屬制品行業(yè)中將粗規(guī)格的鋼絲經(jīng)過(guò)單道或多道模具拉拔而獲得細(xì)規(guī)格的鋼絲的機(jī)器。
[0003]直進(jìn)式拉絲機(jī)是多道模具連續(xù)拉拔的拉絲機(jī)。在拉拔過(guò)程中，鋼絲直接由一個(gè)卷筒纏繞數(shù)圈后經(jīng)過(guò)張力臂進(jìn)入下一個(gè)拉絲模，其間不經(jīng)過(guò)滑輪，導(dǎo)向輪，鋼絲走向呈直線。
[0004]直進(jìn)式拉絲機(jī)正常工作的條件是:體積不變?cè)瓌t。即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)拉絲模孔內(nèi)的金屬流量必須相等。鋼絲拉拔過(guò)程中，各卷筒機(jī)組通過(guò)鋼絲的張力互相聯(lián)系。生產(chǎn)中，如因工藝參數(shù)或?？啄p，引起單位時(shí)間通過(guò)?？椎慕饘倭渴д{(diào)，這時(shí)張力即發(fā)生變化，需要自動(dòng)調(diào)節(jié)各模孔的金屬流量，即調(diào)節(jié)各卷筒的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0005]目前，常規(guī)的直進(jìn)式拉絲機(jī)的控制方式為集中式控制，如圖1所示，控制系統(tǒng)主要包括可編程序控制器(PLC)、變頻器、現(xiàn)場(chǎng)總線1、現(xiàn)場(chǎng)總線I1、人機(jī)界面(HMI)、電機(jī)、開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，PLC的CPU是整個(gè)控制系統(tǒng)的控制核心，PLC作為從站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線I與HMI通信，設(shè)置運(yùn)行參數(shù)、實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)等。PLC作為主站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線II與變頻器通信；讀取變頻器的狀態(tài)字、參數(shù)值，寫(xiě)入變頻器的控制字、給定值，從而控制變頻器所帶電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速。PLC擴(kuò)展的1模塊與各卷筒單元和收線單元的開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)電纜線束或電線線束相連接，從而采集開(kāi)關(guān)信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)經(jīng)PLC計(jì)算后將輸出信號(hào)發(fā)送到變頻器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直進(jìn)式拉絲機(jī)的啟停、點(diǎn)動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、制動(dòng)、風(fēng)冷卻等功能。
[0006]這種以CPU為核心的集中式控制存在以下不足:由于直進(jìn)式拉絲機(jī)工作場(chǎng)合環(huán)境惡劣，所以通常情況下拉絲機(jī)電控柜會(huì)放在專用的配電房，這就造成電控柜到設(shè)備的距離通常比較遠(yuǎn)，連接電控柜與現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電纜線束和電線線束的成本也比較高，安裝的人工成本也比較高，而且如此繁復(fù)的線束也不利于維護(hù)，增加了維護(hù)的成本。另外，張力臂位置檢測(cè)信號(hào)為模擬量傳感器信號(hào)，長(zhǎng)距離的模擬信號(hào)傳輸容易造成電磁干擾，不利于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能降低電纜線束和電線線束的使用成本、便于線束的維護(hù)和能增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性的直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容為，一種直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機(jī)界面、電機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)總線1、開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；可編程序控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線I與人機(jī)界面通信；其特征在于它還包括ProfibUS-DP總線和若干分布式I/O站點(diǎn)；可編程序控制器通過(guò)Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機(jī)連接；每個(gè)分布式I/O站點(diǎn)包括一個(gè)通訊接口模塊、一個(gè)數(shù)字量輸入模塊、一個(gè)數(shù)字量輸出模塊和一個(gè)模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過(guò)Profibus-DP總線連接到可編程序控制器，并作為ProfibUS-DP總線的從站將數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸入模塊連到Profibus-DP總線上；數(shù)字量輸入模塊連接開(kāi)關(guān)元件；數(shù)字量輸出模塊連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)；模擬量輸入模塊連接檢測(cè)元件。
[0009]在上述直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)元件指啟停按鈕、腳踏開(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)等；檢測(cè)元件指模擬量傳感器、數(shù)字量傳感器、行程開(kāi)關(guān)等；執(zhí)行機(jī)構(gòu)指電磁閥、接觸器等。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:作為檢測(cè)元件的檢測(cè)張力臂位置的傳感器的模擬量信號(hào)就近連接到分布式I/o站的模擬量輸入模塊上，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)傳送到PLC中，避免了干擾，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；由于開(kāi)關(guān)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)元件分別與數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸入模塊就近連接，其連接的電纜線束或電線線束長(zhǎng)度就短，大大降低了采購(gòu)成本和人工成本；減少了線束的繁復(fù)接線，也降低了維護(hù)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的集中式控制的系統(tǒng)框圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型的分布式控制的系統(tǒng)框圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型中分布式I/O站的配置圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖2和圖3所示，一種直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器1、變頻器2、人機(jī)界面3、電機(jī)4、現(xiàn)場(chǎng)總線I 5、開(kāi)關(guān)元件6、檢測(cè)元件7和執(zhí)行機(jī)構(gòu)8 ;可編程序控制器I通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線I 5與人機(jī)界面3通信；其特征在于它還包括Profibus-DP總線9和若干分布式I/O站點(diǎn)10 ;可編程序控制器I通過(guò)Profibus-DP總線9與變頻器2通信，變頻器2與電機(jī)4連接；每個(gè)分布式I/O站點(diǎn)10包括一個(gè)通訊接口模塊10.1、一個(gè)數(shù)字量輸入模塊10.2、一個(gè)數(shù)字量輸出模塊10.3和一個(gè)模擬量輸入模塊10.4 ;通訊接口模塊10.1通過(guò)Profibus-DP總線9連接到可編程序控制器1，并作為Profibus-DP總線9的從站將數(shù)字量輸入模塊10.2、數(shù)字量輸出模塊10.3和模擬量輸入模塊10.4連到Profibus-DP總線9上；數(shù)字量輸入模塊10.2連接開(kāi)關(guān)元件6 ;數(shù)字量輸出模塊10.3連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)8 ;模擬量輸入模塊10.4連接檢測(cè)元件7。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理為:在人機(jī)界面3中進(jìn)行工作卷筒單元的選取、工作速度設(shè)置、收線長(zhǎng)度設(shè)置；由可編程序控制器I通過(guò)Profibus-DP總線9控制變頻器2轉(zhuǎn)速，由此控制卷筒單元11和收線單元12 ;每個(gè)卷筒單元11和收線單元12的I/O站點(diǎn)10的通訊接口模塊10.1通過(guò)Profibus-DP總線9與可編程序控制器I連接，數(shù)字量輸入模塊10.2連接啟停按鈕、點(diǎn)動(dòng)腳踏開(kāi)關(guān)、聯(lián)動(dòng)單動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)、制動(dòng)釋放選擇開(kāi)關(guān)、風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)、計(jì)米接近開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)等，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集后通過(guò)通訊接口模塊10.1傳送給可編程序控制器I進(jìn)行處理；數(shù)字量輸出模塊10.3連接制動(dòng)電磁閥、風(fēng)機(jī)接觸器、泵接觸器等，通過(guò)通訊接口模塊10.1將可編程序控制器I發(fā)出的指令傳送到制動(dòng)閥、接觸器上，從而控制電機(jī)4的制動(dòng)釋放、冷卻風(fēng)機(jī)工作、泵工作等；模擬量模塊10.4連接模擬量傳感器，模擬量傳感器采集張力臂位置的信號(hào)，經(jīng)模擬量模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)通訊接口模塊10.1傳送給可編程序控制器I進(jìn)行處理。
【權(quán)利要求】
1.一種直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機(jī)界面、電機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)總線1、開(kāi)關(guān)元件、檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；可編程序控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線I與人機(jī)界面通信；其特征在于它還包括ProfibUS-DP總線和若干分布式I/O站點(diǎn)；可編程序控制器通過(guò)Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機(jī)連接；每個(gè)分布式I/O站點(diǎn)包括一個(gè)通訊接口模塊、一個(gè)數(shù)字量輸入模塊、一個(gè)數(shù)字量輸出模塊和一個(gè)模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過(guò)Profibus-DP總線連接到可編程序控制器，并作為Profibus-DP總線的從站將數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊和模擬量輸入模塊連到Profibus-DP總線上；數(shù)字量輸入模塊連接開(kāi)關(guān)元件；數(shù)字量輸出模塊連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)；模擬量輸入模塊連接檢測(cè)元件。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204129495SQ201420670455
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】王暉, 楊琳, 王軍 申請(qǐng)人:江陰鼎天科技有限公司, 江蘇法爾勝泓昇集團(tuán)有限公司