電力變壓器立式繞線機(jī)準(zhǔn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、立式繞線機(jī)是生產(chǎn)電力變壓器連續(xù)式線圈的專用設(shè)備，它與導(dǎo)線拉緊裝置、放線架等組成立式繞線機(jī)系統(tǒng)，并在控制系統(tǒng)的作用下完成連續(xù)式線圈的繞制。本課題以某公司生產(chǎn)的VW1500-10T型立式繞線機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)對(duì)單導(dǎo)線連續(xù)式線圈繞制工藝仔細(xì)研究，結(jié)合國(guó)外立式繞線機(jī)的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想，對(duì)VW1500-10T型立式繞線機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了激光線發(fā)生器裝置和單導(dǎo)線電動(dòng)折彎裝置，并為優(yōu)化后的立式繞線機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定的準(zhǔn)自動(dòng)控制系統(tǒng)

2、，使之具備繞線模自動(dòng)分檔和單導(dǎo)自動(dòng)折彎功能。
　　本控制系統(tǒng)以西門子S7-200系列PLC為主控制器，光洋C-More系列觸摸屏為人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)報(bào)警處理等控制。根據(jù)系統(tǒng)功能，將該系統(tǒng)分為繞線控制子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)。繞線控制子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)花盤旋轉(zhuǎn)、繞線模自動(dòng)分檔、單導(dǎo)線自動(dòng)折彎等功能的控制。輔助控制子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)花盤升降、蓋板開(kāi)合、導(dǎo)線拉擠裝置的升降、氣缸與氣囊拉緊、放線架制動(dòng)、單導(dǎo)線電動(dòng)折彎裝置

3、動(dòng)作等控制。觸摸屏通過(guò)通訊電纜與繞線控制子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)建立通訊連接，可以通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)基本功能的控制、繞線數(shù)據(jù)的輸入、系統(tǒng)報(bào)警信息的實(shí)時(shí)顯示與歷史報(bào)警的查詢等功能。
　　繞線模自動(dòng)分檔功能的實(shí)現(xiàn)，是控制系統(tǒng)根據(jù)采集的花盤旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)以及通過(guò)觸摸屏輸入的繞線模分檔數(shù)據(jù)，結(jié)合在系統(tǒng)內(nèi)建立的繞線模分檔數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)繞線模自動(dòng)分檔。在進(jìn)行繞線模分檔時(shí)，激光線發(fā)生器裝置在繞線模外表面投射出一條鉛直光線，該鉛直光線不隨花盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)

4、動(dòng)，每當(dāng)系統(tǒng)控制花盤及繞線模自動(dòng)停止時(shí)，操作人員可沿該鉛直光線畫(huà)一條分檔線，直到分檔完成。在該部分的控制中，最主要的是每一檔的定位停車。為確保每一檔都能準(zhǔn)確的定位停車，在系統(tǒng)設(shè)置了降速曲線，使繞線機(jī)在即將到達(dá)分檔位置時(shí)，按照降速曲線迅速定位停車，使得分檔誤差都控制在±2mm以內(nèi)，基本滿足分檔需要，并提高了分檔效率。
　　單導(dǎo)線自動(dòng)折彎功能的實(shí)現(xiàn)，是該系統(tǒng)中最重要的部分?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)采集的花盤旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)、導(dǎo)線長(zhǎng)度測(cè)量編碼器的信號(hào)

5、以及通過(guò)觸摸屏輸入的單導(dǎo)線連續(xù)式繞組的繞制數(shù)據(jù)，并結(jié)合在系統(tǒng)內(nèi)建立的單導(dǎo)線換位“S”彎自動(dòng)折彎的數(shù)學(xué)模型，得出折彎點(diǎn)、降速點(diǎn)的位置，控制單導(dǎo)線電動(dòng)折彎裝置，實(shí)現(xiàn)單導(dǎo)線自動(dòng)折彎。在該部分的控制中，最重要的是起始點(diǎn)確定以及到達(dá)折彎點(diǎn)時(shí)的定位停車。起始點(diǎn)的確定采用激光線發(fā)生器裝置在繞線模外表面投射的一條鉛直光線來(lái)實(shí)現(xiàn)。為確保到達(dá)折彎點(diǎn)時(shí)能準(zhǔn)確的定位停車，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了正餅、反餅降速曲線，使繞線機(jī)在即將到折彎點(diǎn)位置時(shí)，按照相應(yīng)的降速曲線迅速定位