自动换盘收线机主要有电气控制系统、收线机机架、上盘机构、出盘机构、送盘机构、工字轮(盘)顶紧退出机构、排线机构、熔断退火装置等几大部分组成。该机工作时,送盘机构将空盘推到上盘机构的限位处,上盘机构将空盘送到料盘顶松位置,料盘顶紧,收线机低速运行并带动排线机构一起排线,钢丝固定在盘上后,加速运行待线盘收满后,退火装置将钢丝夹住退火后,熔断装置将钢丝剪断,料盘松开后通过出盘机构将满盘推出。
该控制系统选用西门子200 smart PLC为核心控制器,smart700IE触摸屏为人机界面,给出系统控制框图和控制程序流程图,设计出硬件电路和软件程序。系统通过用户在触摸屏界面设定速度、长度、收线张力系数等参数,并由PLC读取该参数,经过计算设定收线运行速度。该系统在LT21-360翻转式水箱拉丝机组上得到应用,在工艺允许条件下完成钢丝拉拔和收线,其进线直径2.8 mm,出线直径0.7 mm,主机电机功率37 kW,采用SG300型的卧式工字轮进行收线,盘重为40 kg,,换盘时间约为25 s,稳定运行速度为8 m/s,达到控制要求。
自动换盘机控制系统通过2种工作方式进行控制,保证系统的可靠运行,满足了自动换盘的控制功能和使用要求,同时,在软件设计过程中,充分考虑了逻辑动作的可靠性,机构到位与否在硬件电路上互锁,程序设计上进行了冗余设计,具有可靠的保证措施,使整个控制系统稳定运行。