?       全自動(dòng)電機繞線(xiàn)機控制系統設計

       一、控制系統設計

       機械系統部分的設計，只是設計了全自動(dòng)化磁環(huán)繞線(xiàn)機系統的機構部分，完整的全自動(dòng)繞線(xiàn)機系統還包括電氣控制部分。我們設計的全自動(dòng)繞線(xiàn)機的自動(dòng)化控制系統中，電氣控制的主要作用是實(shí)現整個(gè)系統的運動(dòng)規劃，包括：執行元件的運動(dòng)控制，檢測傳感器的信息處理和現場(chǎng)人員的人機交互等。主要分為以下的幾個(gè)單元來(lái)完成：

       PLC控制單元、人機界面單元、傳感檢測單元、執行單元和報警裝置單元等。

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       二、全自動(dòng)繞線(xiàn)機系統流程圖

       PLC流程圖又稱(chēng)為順序功能圖。所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝預先規定的順序,在各個(gè)輸入信號的作用下,根據內部狀態(tài)和時(shí)間的順序,在生產(chǎn)過(guò)程中對各個(gè)執行機構自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作，便于調試。

       我們設計的全自動(dòng)繞線(xiàn)機系統電氣控制部分相對比較復雜，整個(gè)系統控制由公司經(jīng)驗豐富的電氣工程師負責。為便于PLC程序的順利編制，我們給出了全自動(dòng)繞線(xiàn)機整體運動(dòng)的系統流程圖，流程圖相對較長(cháng)。

       三、全自動(dòng)繞線(xiàn)機氣動(dòng)系統設計

       1、氣動(dòng)系統構成

       典型的氣動(dòng)傳動(dòng)系統由氣壓發(fā)生裝置、執行元件、控制元件和輔助元件四個(gè)部分組成。

       1）氣源

       氣源是氣壓傳動(dòng)系統的動(dòng)力源，是由空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣。為保證氣動(dòng)系統的正常工作，對壓縮空氣進(jìn)行降溫、凈化、減壓、穩壓以及提供油霧等一系列處理，因此設置壓縮空氣凈化裝置，包括冷卻器、油水分離器和儲氣罐等。

       2）執行元件

       執行元件是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，并將壓縮空氣的壓力能轉變?yōu)闄C械能的能量轉換裝置，執行元件包括：做直線(xiàn)往復運動(dòng)的氣缸，做連續回轉運動(dòng)的氣馬達和做不連續回轉運動(dòng)的旋轉氣缸等。我們所涉及到的執行元件為直線(xiàn)往復運動(dòng)的氣缸和回轉運動(dòng)的旋轉氣缸以及氣爪。

       3）控制元件

       控制元件又稱(chēng)操縱、運算、檢測元件，是用來(lái)控制壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向等，以便使執行機構完成預定的運動(dòng)規律?？刂圃ǎ焊鞣N壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯元件、射流元件、行程閥、轉化器和傳感器等。我們中用到的控制元件有方向閥和傳感器。

       4）輔助元件

       輔助元件是使壓縮空氣凈化、潤滑、消聲以及元件間連接所需要的一些裝置。輔助元件包括：分水濾氣器，油霧氣、消聲器以及各種管路附件等。
2、全自動(dòng)繞線(xiàn)機系統電磁換向閥選擇

       換向閥是氣動(dòng)控制中很重要的一類(lèi)閥，用于改變氣流方向和控制管道中氣流的通斷，從而控制執行元件的運動(dòng)方向。電磁換向閥是利用電磁力來(lái)完成閥芯移動(dòng)從而實(shí)現換向功能。由于電磁閥是電氣操作，易與PLC等控制設備配合，因而得到廣泛應用。

       根據全自動(dòng)繞線(xiàn)機系統的要求，選用的電磁閥有兩類(lèi)，三位五通電磁閥，另一類(lèi)為二位五通電磁閥。選型中，三位五通電磁閥選用使用日本SMC公司生產(chǎn)的SY5340系列電磁閥，二位五通電磁閥型號是SY5140系列電磁閥。

       換向閥的特點(diǎn)：

       1）低功耗：0.5W；

       2)小型、大流量；

       3)高速響應：15毫秒以下；

       4)可以多位集裝；

       5）動(dòng)作頻率高達：10次/秒。

       當換向閥一端通電時(shí)，此端產(chǎn)生的電磁力推動(dòng)先導閥打開(kāi)，使氣源接通，從而推動(dòng)主閥移動(dòng)，完成指定工作。閥體上均有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于斷電情況下以機械方式移動(dòng)閥芯。

       3、全自動(dòng)繞線(xiàn)機氣動(dòng)回路設計

       全自動(dòng)繞線(xiàn)機包含27個(gè)各類(lèi)氣缸，因此氣動(dòng)系統的設計是全自動(dòng)繞線(xiàn)機整體系統設計中重要的一環(huán)。