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基于PLC的自动卷缆机结构控制的系统设计
摘要：本文论述了一种基于PLC的卷缆机控制系统的设计。电缆卷系统的控制以PLC为基础，其控制系统装置主要可以分为对卷缆筒的自锁控制，张力控制系统，机车与卷缆器同步运行控制，碰撞，终端报警控制。张力控制系统能跟着根据卷放时候所检测到张力值大小对卷缆速率进行调节。此外还需要电磁锁，限位开关，变频器，伺服电机等等。限位开关负责对行程进行控制，伺服电机负责运行卷缆和放缆。电磁锁是对碰撞到达终端对卷缆装置的锁定。此外对于课题系统需要检测张力值，采用装置的是张力传感器。
关键词：线缆卷放；PLC；限位开关；张力传感器
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TOC\o1-3\h\u
8263第一章引言 1
165811.1课题来源及研究意义 1
258021.2方案的设计 2
79201.3本系统的设计要求 3
6602第二章装置的选择 4
65332.1本系统的结构 4
176452.1.1卷缆筒的自锁控制 5
42542.1.2机车与卷缆器同步运行控制 5
68482.1.3张力控制系统 6
286492.1.4控制装置 6
92602.2张力传感器 6
2212.3变频器的选择 7
822.4对卷缆滚筒的选择 8
316252.5电磁锁 8
119232.6限位开关 9
130802.7伺服电机 9
27024第三章可编程控制器（PLC）的选择 11
254063.1关于PLC的介绍 11
90583.2I/O变量 12
36153.3开关量 12
297873.4本章小结 13
5755第四章PLC的程序设计 14
64164.1梯形图的介绍 14
246064.2梯形图一些基本规则 14
167704.3一些指令的介绍 15
207054.4对系统的测试与调试 19
17041结论 20
1067参考文献 22
第
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第一章引言
1.1课题来源及研究意义
随着我国经济的快速发展电线电缆的需求呈现出强劲的趋势。在设备与设备之前作为动力传输的载体。在人与人，家庭生活中是信息传输系统，存在生活中无处不在。
随着工业化的发展，国内外都在研究与试验新型的重型采煤机，欧洲的一些国家针对井下采煤和海洋煤矿的开采已经有了许多重大突破，他们所采用重型采煤设备都是采用电缆卷筒进行供电，其中Cavotec公司所生产的单螺旋巨型电缆卷筒，最大的可供电压可达到15kV，满足了工作环境下的要求，但是由于过于庞大，不能进行长距离的运输。并且传输的电缆上也有了不断的升级，电缆耐弯性有了进一步的提高，尺寸进一步的降低。包括在我国重型采煤机实现了推广和应用，与传统的采煤机的比较，重型采煤机的使用降低开采的成本，优化了采煤的工艺。但是开采过程中缆线的卷放没有一些有效的解决方法。
目前来说国内对于此项技术有着一定的缺乏，一些重型采煤机的卷缆机有着同步性较差，收揽时缆线张力过大等等问题。目前关于这方面的技术研究尚未成熟，有些技术的环节不切实际，无法真正的应用在实际生产生活中。
自动化的卷缆器，随着电气化的发展，不能再向之前的一样，凭靠人工去收放电缆，这样安全隐患大，劳动强度高，井下的安全环境得不到保障。越来越大专家和研究人员基于自动化的基础，将收放缆由原来的人工化向着模块化，程序化发展。他们的研究方向包括同步卷放，张力控制，终端预警等等方面。目标是实现全方位自动化收放缆线。相信在吸收国外的优良技术取其精华去其糟粕，整合国内的一些优质资源，在不久的将来我国的自动化卷缆也会步入国际先进水平，进入发展的新阶段。
本文的控制系统有4个环节分别为卷缆筒的自锁控制，张力控制系统，机车与卷缆器同步运行控制，碰撞、终端报警控制REF_Ref19468\r\h[1]。并且对此行设计，调试。
特别说明本设计中的张力检测环节是本系统中至关重要的环节，为了保持电缆在卷放的过程不会被拉断，或者外面保护涂层被破坏。需要在收放缆线的时候对张力检测。当收放缆线的时候，张力值超过缆线所能承受的范围，卷放装置应当减速运行，甚至是停止运行。
1.2方案的设计
本课题是以PLC为基础也就是可编程控制器为基础的设计的，可编程控制器是一种数字运算操作电子系统，专门应用在工业领域上。它被用来执行存储逻辑运算和顺序控制，定时，计数，算数运算等操作REF_Ref20441\r\h[2]。它的优点在于灵活多变，用户可根据自己的需求设定想要的功能，因此最重要的是对自己的程序进行编写，结合自己对功能的要求，编写出适合的程