研华PAC在全自动多轴数定子绕线机上的应用

　　前 言

　　随着国民经济的发展，国产电机在工艺生产中扮演了越来越重要的角色。众所周知，电机的定子线圈的质量直接决定着电机的性能，所以对定子绕线机性能的要求日趋严格，目前国内企业生产使用的高端电机绕线机仍然大量由日本、美国及欧洲知名企业引进。为此，国内绕线机生产企业也在积极突破，开发更能满足国内市场需求，品质更佳，灵活性更大的绕线机。目前市场中的绕线机控制系统种类繁多，但基本采用的都是“PLC+触摸屏”方式，专用数控系统架构，此架构功能单一，配套功能有限，功能扩展更是一个瓶颈，不能满足因产品日益更新对绕线机系统升级的需求。本文介绍的一种基于研华PAC(Programmable Automation Controller)的全自动定子绕线控制系统，充分发挥了PAC控制器的开放性与便捷性，从而满足了客户简便实现二次开发，适应性强，扩展性高的要求。

　　图1 全自动定子绕线机

　　一、系统需求

　　1.1 三轴运动控制，排线和飞叉轴配合运动;

　　1.2 统管十二轴多轴数同步绕线运动，可以同时绕四到八组定子电机;

　　1.3 完成自动排线，自动多层、多极、多段绕线;

　　1.4 每道工序的动作可自由组合编辑，最终客户可以通过简单工艺二次开发;

　　1.5 人性化的用户操作接口，简单的操作方法;

　　1.6 无限组、大容量(近4000个变量一组配方)参数配方存取;

　　1.7 方便进行I/O扩展与运动轴扩展;

　　1.8 实现高绕线精度，绕线精度：+0.01mm，飞叉：0.5度;

　　1.9 知识产权保护;

　　1.10 所采用的系统需保证适合工厂中震动、宽温、连续生产等严苛要求。

　　二、系统架构

　　根据分析，希望实现以上功能，仅采用一般的“PLC+触摸屏”方式将遇到很多问题，如：多轴联动控制的难度;二次工艺开发的难度;大容量参数配方存取的难度;知识产权保护的难度等。一般的专用控制器或数控系统可能遇到的问题也不少，如：扩展性能欠缺;二次开发难度大等。而这些正是PAC作为新一代自动化控制器的优势所在。研华PAC不仅能够充分发挥IPC的强大运算功能和数据处理能力，保证客户建立二次开发平台，处理海量数据，又能够使用简易的PLCopen程序设计方式。基于Windows CE或者Windows XPE的开放架构，客户甚至可以同时使用各种高级语言(如C++、.NET等)开发应用程序，应用程序甚至工艺模块程序必须完全编译下载，无法上传源代码，保证了程序的安全性;丰富的接口(以太网，串口，USB，VGA等)极大地方便客户进行功能扩展。

　　本案采用了研华PAC(如图2所示)进行开发。基于Windows CE操作系统，使用完全兼容IEC61131-3的指令开发下位机控制程序，采用.NET自由开发UI(User Interface)操作接口(如图3所示)。