绕线机电气控制系统设计开题报告

绕线机其意义就是把线状的物体缠绕到环形的工件上的机器，典型的电气机械加工生产设备，这种机型生产效率极高，大大的降低了对人工的依赖，其生产品质比较稳定。一台绕线机需要用到许多种类的自动化产品，主要包括控制系统，传动控制，运动控制，人机界面和传感器。

绕线机伺服系统是把数控系统的运动信号转化绕线机动作的主要执行机构。绕线机生产制造行业经过多年的发展，经历了纯手工-简单电动-简易电气控制-智能化数字控制的发展，为了适应电子生产设备行业日益重要的数字控制技术趋势，现代绕线机控制系统大多采用全数字式伺服电机作为执行机构。

1、高产能、多功能机型的普及

目前常见绕线机主要及单头绕线加工为主，功能也较为单一，多头联动绕线将大大提高绕线机的工作效率和产量，该设计能有效的降低设备的复杂程度，提高驱动效率，方便工艺调节，降低维护量。目前电磁线圈、电机线圈及镇流器线圈的加工都已经使用了多头联动技术；绕线机是线圈加工的一个步骤，未来发展必将使多种功能整合进来，实现线圈全自动化加工、测试、完成多种辅助工艺。

2、专用机型的开发和定制

线圈的加工种类有许多种，使用的线材及要求各式各样，对于那些有特殊要求的线圈加工，国内厂家纷纷选择放弃，经过了这几年的技术消化和吸收，绕线机厂家的技术力量都在壮大，对于那些有特殊要求的机型，应对起来也能轻松许多，随着厂家的加工能力的提升，定制周期也在缩短。

3、模块化的功能控制器的应用

可编程控制器（PLC）分为固定式和组合式（模块式）两种。组合式便于扩展其使用功能，维护保养方便。自动绕线机模块式组合结构主要包括有一块CPU模块、I/O（输入/输出）信号模块（还有与其配套的安装机架。将这些模块根据生产的实际需要进行排列组合安装，就构成了一个完整的自动绕线机控制系统，模块化的功能控制器可以根据绕线机功能要求的不同，而进行灵活的配置相对于PLC具有计算能力强、通讯方便、成本较低的优点，绕线机的控制要求相对简单和固定，非常适合应用模块化的组合式控制器。

1、研究内容

设计一个基于PLC控制的自动绕线机系统，该系统应包括：传感器、本地脉冲定位模块，输入输出模块、PLC控制系统、伺服驱动器、伺服电机，旋转电机。本设计采用汇川H3S作为主控制器。以下是全自动绕线机的优点

1、通过plc控制器，可以精确的调整全自动绕线机的绕线速度、匝数、层数等，调试也方便。

2、排线紧密整齐，线径变形不受影响。采用特殊的工艺处理，使线与线之间的空隙小，节省空间。

3、根据输入的程序不同，一台机器可以绕制多种不同型号的线圈，节省人力成本，效率和质量显著提升。

4、全自动绕线机可以二十四小时不间断工作，效率大大提高，而且降低了企业成本。

5、全自动绕线机相对来说更节能，因为采用了更高效的控制方式。

绕线机发展趋势出现自动化，智能化，人性化，多样化的趋势，全自动绕线机的工作效率会不断提升，并且推动线圈行业的发展。当然，随着行业的发展，对绕线机也提出了不同的需求，需要研发更加高效、节能、多功能的设备。

2、预期目标

1、根据现场实际IO和功能需求建立变量表

2、程序编写

主函数对六个电机的轴控，初始化，自动流程的调用；电机轴控包括参数初始化及急停、使能、当前脉冲数显示、允许点动、点动、允许回原点、回原点、回原点完成、绝对定位允许、绝对定位触发、绝对定位完成、相对定位允许、相对定位触发、相对定位完成、点位保存、当前位置判别；初始化所有气缸至初始位，电机回原完成；自动流程包括:自动上料，自动搬运，自动绕线

3、实现手动气缸，电机示教环节

气缸一部分接在PLC主体上，一部分接在输出模块上，通过触摸屏画面对气缸动点，原点的示教。电机的单圈脉冲数设置，对电机的点动、回原、相对点位、绝对定位的调试。

4、全自动流程动作。

上电手动模式下按下触摸屏初始化按钮，等待触摸屏显示初始化完成；钥匙切换自动模式，按下启动按钮绕线开始。停止按钮，机台停止动作，按下启动可以继续运行；急停按钮，机台停止动作，必须重新初始化后重新启动。

5、做出人机交互界面。

1、（自动）主页面包括：初始化，停止，急停，气缸，设备状态显示

2、气缸（手动模式下调整气缸伸出或缩回）。

3、手动：包括点动、回原、绝对定位、相对定位、使能开关、当前位置显示、正负极限、原点位显示

4、点位示教：脉冲数 定位频率

5．本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）