直進式拉絲機控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種直進式拉絲機控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機界面、電機、現(xiàn)場總線Ⅰ、開關(guān)元件、檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)；其特征在于它還包括Profibus-DP總線和若干分布式I/O站點；可編程序控制器通過Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機連接；每個分布式I/O站點包括一個通訊接口模塊、一個數(shù)字量輸入模塊、一個數(shù)字量輸出模塊和一個模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過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、便于線束的維護和能增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性的優(yōu)點。
【專利說明】直進式拉絲機控制系統(tǒng)

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

【背景技術(shù)】
[0002]拉絲機是金屬制品行業(yè)中將粗規(guī)格的鋼絲經(jīng)過單道或多道模具拉拔而獲得細規(guī)格的鋼絲的機器。
[0003]直進式拉絲機是多道模具連續(xù)拉拔的拉絲機。在拉拔過程中，鋼絲直接由一個卷筒纏繞數(shù)圈后經(jīng)過張力臂進入下一個拉絲模，其間不經(jīng)過滑輪，導向輪，鋼絲走向呈直線。
[0004]直進式拉絲機正常工作的條件是:體積不變原則。即單位時間內(nèi)通過拉絲?？變?nèi)的金屬流量必須相等。鋼絲拉拔過程中，各卷筒機組通過鋼絲的張力互相聯(lián)系。生產(chǎn)中，如因工藝參數(shù)或模孔磨損，引起單位時間通過模孔的金屬量失調(diào)，這時張力即發(fā)生變化，需要自動調(diào)節(jié)各?？椎慕饘倭髁?，即調(diào)節(jié)各卷筒的電機轉(zhuǎn)速。
[0005]目前，常規(guī)的直進式拉絲機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)場總線1、現(xiàn)場總線I1、人機界面(HMI)、電機、開關(guān)元件、檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)，PLC的CPU是整個控制系統(tǒng)的控制核心，PLC作為從站通過現(xiàn)場總線I與HMI通信，設(shè)置運行參數(shù)、實時顯示運行參數(shù)、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等。PLC作為主站通過現(xiàn)場總線II與變頻器通信；讀取變頻器的狀態(tài)字、參數(shù)值，寫入變頻器的控制字、給定值，從而控制變頻器所帶電機的啟停和轉(zhuǎn)速。PLC擴展的1模塊與各卷筒單元和收線單元的開關(guān)元件、檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)通過電纜線束或電線線束相連接，從而采集開關(guān)信號、檢測信號經(jīng)PLC計算后將輸出信號發(fā)送到變頻器和執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)直進式拉絲機的啟停、點動、聯(lián)動、制動、風冷卻等功能。
[0006]這種以CPU為核心的集中式控制存在以下不足:由于直進式拉絲機工作場合環(huán)境惡劣，所以通常情況下拉絲機電控柜會放在專用的配電房，這就造成電控柜到設(shè)備的距離通常比較遠，連接電控柜與現(xiàn)場的開關(guān)元件、檢測元件、執(zhí)行機構(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，而且如此繁復的線束也不利于維護，增加了維護的成本。另外，張力臂位置檢測信號為模擬量傳感器信號，長距離的模擬信號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]針對以上缺點，本實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、便于線束的維護和能增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性的直進式拉絲機控制系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的技術(shù)內(nèi)容為，一種直進式拉絲機控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機界面、電機、現(xiàn)場總線1、開關(guān)元件、檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)；可編程序控制器通過現(xiàn)場總線I與人機界面通信；其特征在于它還包括ProfibUS-DP總線和若干分布式I/O站點；可編程序控制器通過Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機連接；每個分布式I/O站點包括一個通訊接口模塊、一個數(shù)字量輸入模塊、一個數(shù)字量輸出模塊和一個模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過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關(guān)元件；數(shù)字量輸出模塊連接執(zhí)行機構(gòu)；模擬量輸入模塊連接檢測元件。
[0009]在上述直進式拉絲機控制系統(tǒng)中，開關(guān)元件指啟停按鈕、腳踏開關(guān)、選擇開關(guān)等；檢測元件指模擬量傳感器、數(shù)字量傳感器、行程開關(guān)等；執(zhí)行機構(gòu)指電磁閥、接觸器等。
[0010]本實用新型的有益效果是:作為檢測元件的檢測張力臂位置的傳感器的模擬量信號就近連接到分布式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；由于開關(guān)元件、執(zhí)行機構(gòu)、檢測元件分別與數(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度就短，大大降低了采購成本和人工成本；減少了線束的繁復接線，也降低了維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[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為本實用新型的分布式控制的系統(tǒng)框圖。
[0013]圖3為本實用新型中分布式I/O站的配置圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖2和圖3所示，一種直進式拉絲機控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器1、變頻器2、人機界面3、電機4、現(xiàn)場總線I 5、開關(guān)元件6、檢測元件7和執(zhí)行機構(gòu)8 ;可編程序控制器I通過現(xiàn)場總線I 5與人機界面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10 ;可編程序控制器I通過Profibus-DP總線9與變頻器2通信，變頻器2與電機4連接；每個分布式I/O站點10包括一個通訊接口模塊10.1、一個數(shù)字量輸入模塊10.2、一個數(shù)字量輸出模塊10.3和一個模擬量輸入模塊10.4 ;通訊接口模塊10.1通過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連接開關(guān)元件6 ;數(shù)字量輸出模塊10.3連接執(zhí)行機構(gòu)8 ;模擬量輸入模塊10.4連接檢測元件7。
[0015]本實用新型的工作原理為:在人機界面3中進行工作卷筒單元的選取、工作速度設(shè)置、收線長度設(shè)置；由可編程序控制器I通過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 ;每個卷筒單元11和收線單元12的I/O站點10的通訊接口模塊10.1通過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、點動腳踏開關(guān)、聯(lián)動單動選擇開關(guān)、制動釋放選擇開關(guān)、風機開關(guān)、計米接近開關(guān)、限位開關(guān)等，將現(xiàn)場信號采集后通過通訊接口模塊10.1傳送給可編程序控制器I進行處理；數(shù)字量輸出模塊10.3連接制動電磁閥、風機接觸器、泵接觸器等，通過通訊接口模塊10.1將可編程序控制器I發(fā)出的指令傳送到制動閥、接觸器上，從而控制電機4的制動釋放、冷卻風機工作、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，經(jīng)模擬量模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，通過通訊接口模塊10.1傳送給可編程序控制器I進行處理。
【權(quán)利要求】
1.一種直進式拉絲機控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器、變頻器、人機界面、電機、現(xiàn)場總線1、開關(guān)元件、檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)；可編程序控制器通過現(xiàn)場總線I與人機界面通信；其特征在于它還包括ProfibUS-DP總線和若干分布式I/O站點；可編程序控制器通過Profibus-DP總線與變頻器通信，變頻器與電機連接；每個分布式I/O站點包括一個通訊接口模塊、一個數(shù)字量輸入模塊、一個數(shù)字量輸出模塊和一個模擬量輸入模塊；通訊接口模塊通過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關(guān)元件；數(shù)字量輸出模塊連接執(zhí)行機構(gòu)；模擬量輸入模塊連接檢測元件。
【文檔編號】G05B19/05GK204129495SQ201420670455
【公開日】2015年1月28日 申請日期: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 申請人:江陰鼎天科技有限公司, 江蘇法爾勝泓昇集團有限公司