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1 引言
超细漆包线是一种精细线材,广泛应用于电子、电工行业。而PLC 作为一种通用的工业自动控制装置,具有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便等优点,特别是它适应恶劣工业环境的能力和它的高可靠性,使它得到广泛的应用。本文结合笔者改造湖北卓创电工有限公司引进的奥地利MAG 公司HN2B-SN8/16高速卧式漆包机,介绍了西门子S7-300 PLC和Easyview触摸屏在高速卧式漆包机自动控制系统中的应用。
2 漆包线生产的工艺过程和控制要求
2.1漆包线的生产工艺过程
漆包线的生产工艺过程如图1所示,原材料细铜杆由拉丝电机拖动经过12道拉丝模具拉丝成一定线径后,经过退火炉退火改变铜杆内部晶体结构,然后将绝缘漆涂覆在铜线表面,再使导线进入炉膛烘焙,将溶剂蒸发并使漆成膜固化,在铜线表面形成厚薄均匀的漆膜,最后经过润滑后收线于线盘上形成成品漆包线。
牵引电机由主电机拖动,其转速由所生产漆包线的直径而定,其线速度也一定,因而它决定整条线的生产线速度。一般加工的线径越细,在炉体中烘焙的时间越短,其生产线速度越高。收线电机将成品线缠绕在收线盘上,其线速度随着缠绕直径的变大会增大,为了保证整条线生产线速度的恒定,必须逐步降低收线电机的转速。当收线盘收满线时,在不改变生产线速度的情况下需要将成品线临时缠绕到换线电机上,并在收线电机上更换空线盘,启动后重新将成品线缠绕回收线电机。拉丝电机、牵引电机、收线电机之间的细铜丝必须存在一定的张力来保证生产过程的完成。由以上分析可知,漆包线的生产传动控制是整个工艺中的关键,它直接关系到成品线材的质量。
2.2 控制要求
(1) 细线的张力控制
张力过大,会将细线拉断,造成炉体内的线因烘焙时间过长而废线;张力过小,则会造成整条线松线,使线脱离各处的滑轮组,缠绕打结,产生废线。
(2) 高精度的速度控制
该台漆包机的生产线材直径范围是0.08~0.20mm,不同线径要求有不同的生产线速度,生产最高线速度可达750m/min,允许线速误差为1m/min,对调速精度要求相当高。
(3) 系统的可靠性
细铜线价格昂贵,且生产加工距离长(在炉膛中需要来回上漆/烘焙10余次),易变形断线。一旦发生断线,则炉膛内的线将全部报废,需要重新穿线。因而对控制系统的可靠性要求相当高。
(4) 系统的兼容性:由于是对厂方的原有设备进行改造,需要在设计时充分兼容利用原有系统的传感器和执行机构(开关、按钮、电机、调速器等),尽可能恢复原有系统的功能。
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