现在国内卷簧的出产多选用单个工序个别流水线作业的加工方法，出产速度慢、外形尺寸一致性差、弹性资料损耗大。上世纪90年代，发达国家中的德国已开端研发数控一体化的卷簧出产流水线，专门用于出产轿车安全带的卷收绷簧，但其存在着加工产品的种类较单一、出产可调的规模较小、出产速度较慢等问题。且不能对不同类型、不同资料的卷簧进行按需加工可调。为此，笔者单位和上海协力卷簧制作有限公司协作研发了一条数控高速平面涡卷绷簧流水线。整个卷簧流水线从功用上可分为三个部分：卷簧机、固化炉、反绕设备。卷簧原资料条带首要经过卷簧机预成型，成型为一个个卷簧初胚；再用传输带送入固化炉内进行热处理；最后用反绕设备将其反绕，成为合格的卷簧产品。
1 卷簧流水线操控体系的硬件结构
咱们仔细剖析了卷簧流水线的出产工艺操控要求，并统筹现代工控技能的开展现状，规划了如图1所示的操控体系。
图1 卷簧流水线操控体系示意图
整个操控体系以一台美国罗克韦尔自动化公司的Complactlogix1769操控器为操控中心，该操控器是新一代:8T 品牌的紧凑型多功用操控器，为罗克韦尔公司近年来的主推产品。Complactlogix操控器可一起替代传统PLC和多回路操控器，并可经过网络集成伺服操控以完结真实意义上的一体化中小型操控体系（从机器操控到进程操控）。
Complactlogix1769操控器有四种不同的处理器类型：1769-L20、1769-L30、1769-L3XE、1769-L3XC。依据整个流水线的功用的需求咱们选用1769-L30型处理器， 该处理器有256K用户内存容量，最多可支撑16K个本地I/O模块。
1769ComplactI/O模块的选配如下： 开关量输出选用1769-OB16/A16点数字输出模块； 模拟量输入选用1769-IF/A四通道差分式输入模块； 模拟量输出模块选用1769-OF2/A两通道差分式输出模块。
通讯网络咱们选用了DeviceNet网络。DeviceNet是A-B公司推出的一种开放式底层现场总线协议，首要用于衔接分布式工业设备（如传感器、马达驱动）与上层设备（如PLC、核算机）。DeviceNet通讯是依据CAN技能的通讯协议，因而具有极好兼容性和适用性。
如图1所示，经过1769-SDN扫描模块咱们将Complactlogix1769操控器连入DeviceNet网络。1769-SDN Sanner是整个网络的管理者，完结DeviceNet网络上各个设备输入和输出数据的和谐作业。这些数据经>0?*+3/B04(@$;<= 操控器来完结一些改变的操控逻辑。在典型的网络组态中，扫描模块扮演了DeviceNet网络设备和操控器接口的人物。
别的，通讯模块1770-kfd用于PC机和设备网之间的通讯。用1769-SDN扫描DeviceNet网时需求经过1770-KFD PC commmunication module完结通讯。
1769ComplactI/O模块可用作本地I/O站,也能够经过1769-AND适配器模块组成分布式I/O站，如图1所示。
反绕设备所用的伺服体系包含伺服驱动器和伺服电机。为进步整条流水线功用和可靠性，咱们选用了罗克韦尔公司的高功用伺服体系：UItra3000系列全数字伺服驱动器与罗克韦尔的机器操控体系集成一体，可选用0-10V电压信号、脉冲J 方向信号、主从操控信号、以及DeviceNet接口操控UItra3000驱动器，并支撑高分辨率肯定式编码器。更重要的是，UItra3000全数字伺服驱动器具有索引（Indexing）功用，可将伺服体系的运转轨道最多分为 依据要求， 咱们这儿选用具有Indexing功用， 带有DeviceNet接口的UItra300伺服驱动器。 人机界面咱们选用的是日本Digital公司Proface GP系列触摸屏。GP触摸屏自身就有CPU单元及自己的操作体系，其安稳性和可靠性大大超过了一般的核算机体系，在运转中即便忽然断电，GP自身也不会有任何危害，彻底能够习惯工业现场恶劣的运转环境。在流水线实践运转时，GP触摸屏经过串行通讯接口（RS-232）与Complactlogix1769操控器相连。通讯方法为直接存取通讯（Direct Access）方法，该方法无需编程即可与PLC、变频器等通讯，现在运用最为广泛。GP的开发软件里包含了现在工业界运用的大多数PLC的通讯协议。运用时只需指定衔接的PLC类型与PLC存贮器的地址即可。在画面下载的一起会将与PLC通讯的协议下装到GP中。GP运转时，依据部件、Tag（标签）的设置，经过相应的通讯协议与PLC交流数据。 在图1中， 还有支撑DeviceNet网络的传感器和A-B、ABB等品牌的变频器。整个操控体系有较好的开放性，这使体系易于保护，并便利体系功用修正、扩大，改善和添加新技能。 2 网络组态与软件规划 本操控体系所运用到的软件有：组态软件RSLinx用于1770-kfd的网络驱动程序组态。DeviceNet网络组态软件RSNetWorx for DeviceNet 用于DeviceNet网络的组态。编程软件RSLinx 5000用于CompactLogix操控器的编程。调试软件Uitrawae：是Uitra300-DN数字伺服驱动器的调试、确诊东西。专家自整定PID参数软件RSTune用于固化炉温控体系PID回路的参数自整定。The GP-PRO/PB III C-Pacge02：用于画人机界面的监控软件。 在调试整个体系之前，先需完结DeviceNet网络的组态。RSNetWorx for DeviceNet 供给了DeviceNet网络的规划、装备和管理东西。经过其简略友爱的界面，可敏捷对网络上的设备进行装备，既可在“离线”方法下经过“拖/放”设备图标的操作方法，也可经过RSLinx在线扫描DeviceNet网络的方法进行。本例在网络上所扫描到的设备如图” 所示。 图2 DeviceNet网络的设备扫描示意图 在图2所示的根底之上，就能够对网上的各个设备进行装备了。DeviceNet网络给咱们带来了很大便利，只要将工业设备正确衔接到网络上，就能够对网络上的一切设备进行参数的上载和下载操作。咱们这儿选用主/从作业形式。扫描模块为设备的“主”，设备上的设备作为“从”映射到“主”中。主X 从作业形式经过扫描模块的I/O字的映射来完结。 在整个操控程序的编制中，首要运用的是梯形图LD。值得提出的是：为完结固化炉和反绕设备这两个较杂乱部分的操控，需求编制两个子程序，一个来完结固化炉位域温变曲线的操控，另一个来完结反绕定位体系压力操控算法的数学模型。RSLogix5000为咱们供给了完结一些杂乱算法的编程形式：功用块图FBD。运用这种编程形式，咱们能够很便利地完结一些操控算法。这儿简略介绍固化炉位域温变曲线操控的PID算法完结。 PID操控算法子程序的的中心部分是一个PID算法指令。其完结的关键是PID参数的整定。罗克韦尔公司的IJPU68 软件是一个运转在视窗操作体系下的PID参数自整定软件。运用RSTune能够协助用户优化操控回路、削减调试时刻。调试进程如下： 完结RSTune与Complactlogix1769操控器之间的通讯，并建立起操控回路。RSTune在在线条件下搜集数据。RSTune依据上一步所搜集到的数据来核算PID参数。运用RSTune统计剖析、滞后查看和操控回路剖析等功用来优化和改善回路。下载有用的PID参数。本流水线的试验结果标明：运用RSTune软件调理出来的参数进行操控，固化炉各温度段的温度操控作用契合咱们的工艺要求。整个操控体系的程序框图如图3所示。 实践出产时，卷簧出产参数的修正以及默许参数的康复由用户经过操作GP触摸屏完结。详细的修正进程在设置参数子程序中完结，这部分要求对用户是通明的。 3 结束语 实践出产标明整条流水线功用安稳，功用完全，操作便利；所出产出的卷簧质量安稳，一致性好，加工精度高；卷簧的出产功率和出产速度大大进步，降低了原资料和动力损耗。
图1 主程序流程图
