文档介绍：卷绕生产线的计算机控制系统
computer control system of convolute product line
杨劲松张涛
摘要:本文介绍了一种常见的卷绕生产线计算机控制系统,阐述了系统的构成、主要功能和
实现方法。
关键字:PLC,张力控制器,变频器,控制系统。

Abstract: This paper introduces a familiar kind puter control system for convolute product
line,and discusses position ,main function and implementation method.
Keywords:PLC ,Tension controller,Transducer,Control system

1 引言
随着科学技术的发展,各种功能齐全的 PLC 相继出现。PLC 不仅具有较强的开关处理能力,
还具有模拟量处理能力。但 PLC 本身的监控能力较差,将计算机与 PLC 结合使用,既可以
充分利用计算机强大的人机对话功能,提高 PLC 的控制能力和范围,又可以简化控制系统
的结构。具有体积小,编程简单,抗干扰能力强的优点。
2 控制系统的组成
卷绕系统是一种常用的控制系统,广泛应用于造纸,印刷,染织等生产过程中,如图 1 所示。
本系统由一台交流电机和一台直流电机驱动,交流电机转速由变频器控制,为了控制前后张
力,采用放卷张力控制器和收卷张力控制器各一台,放卷张力控制器控制磁粉离合器,从而
调节放卷辊的转速。收卷张力控制器控制直流电机的转速,当交流电动机转速增加时,前后
张力控制器分别控制磁粉离合器和直流电动机,使前后张力趋于平衡。为防止所卷产品纵向
偏移,在前后各安装气动纠偏装置和光电纠偏装置。
根据系统的功能要求,我们采用三菱公司 FX2N-64MT、FX2N-4DA、FX2N-4AD 分别作为下
位机、数模转换模块、模数转换模块。PLC 是本系统的核心,负责现场信号采集和处理,
对于各种开关量来说,较简单的控制采用 PLC 直接驱动,对于功率较大和复杂的控制,则
由 PLC 与控制器一起来控制,整个系统可以采用自动控制和手动控制两种工作方式。
检测信号由变送器送入 PLC 的 A/D 模块,参数设定值通过 D/A 送入目标控制器,控制变频
器和张力控制器的给定值,达到控制张力和电动机转速的目的。
A/D,D/A 模块均是 4 通道模块,4 个 A/D 通道用来转换交、直流电动机的转速及放卷辊与
收卷辊的半径,变送器把转速和卷径信号送入 A/D,再从上位机上读出。4 个 D/A 通道用来
把上位机设定的交、直流电动机及前后张力控制器的参数设定值转换成控制信号,分别控制
转速和张力。

系统监控层作为系统的人机接口,用可视化界面,实时动态的显示生产线各个环节的工作状
态,并可配打印进行瞬时和定时报表打印,还可在设备出现故障或被控量超出控制范围时发
出声光报警,对现场生产过程进行适时监控和操作。系统采用586PC机作为PLC的上
位机。
3 系统软件
1、 PLC 软件设计
系统的 PLC 部分程序采用三菱公司提供的 swopc-fxgp