收放卷计算公式（FB封装）控制V90伺服

>可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化中被广泛用于控制各种机械设备，包括收卷机。收卷机主要用于将生产线上连续的材料（如纸张、薄膜、金属带等）卷绕成卷。使用PLC控制收卷机可以实现精确的速度控制、张力控制以及位置控制，确保材料在收卷过程中的质量和效率。以下是PLC控制收卷机的基本步骤和组件：

• 传感器和编码器：
  
  • 速度和位置传感器用于检测材料的移动速度和位置。
  • 张力传感器监测材料上的张力，以保持恒定的张力水平。
    
• PLC编程：
  
  • PLC通过读取传感器数据，根据预设的程序进行逻辑运算和控制决策。
  • 编程通常涉及PID（比例-积分-微分）控制算法，用于调整电机速度，以保持所需的张力或速度。
    
• 驱动器和电机：
  
  • 驱动器接收来自PLC的信号，控制电机的速度和扭矩。
  • 电机驱动收卷轴旋转，卷绕材料。
    
• 人机界面（HMI）：
  
  • HMI允许操作员监控和控制机器状态，设置参数，如收卷速度、张力目标值等。
    
• 安全系统：
  
  • 包括急停按钮、安全门开关等，确保在紧急情况下能够立即停止机器。
    
• 通信网络：
  
  • PLC可能与工厂的其他设备或上位机系统通过通信网络连接，以便于集中监控和数据交换。
    
• 维护和故障诊断：
  
  • PLC系统可以记录运行数据和故障信息，便于维护人员进行分析和故障排除。
    
  
  
  

一、卷径计算具体方法
外半径R,内半径r，料的厚度h。
通过以上3个参数，可以求得几个输出参数，其中剩余卷径surplus_R是最为核心的参数。下面将进行详细解释，以帮助大家理解。
由输入的3个参数可以求得料的层数n：
n = ( R - r ) / h（核心公式）
其中R为外半径，r为内半径，h为料的厚度（常见的比如0.07mm，7个丝）。
在编程的时候，每转一圈层数减1，可知剩余层数surplus_layer：
surplus_layer = n - 1
知道了料的剩余层数surplus_layer ，可以求得剩余半径surplus_R：
surplus_R = surplus_layer * h + r（核心公式）
由微积分思想、卷的同心圆模型（不必纠结推导过程）可得以下公式
卷的总长度：
2πnr+πn^2*h(核心公式)
其中n为圈数。
(*放卷计算  ******电机每转一圈执行一次放卷计算程序********  西门子SCL语言*)IF #开始 THEN#运行中继 := 1;END_IF;IF #停止 THEN#运行中继 := 0;END_IF;IF #运行中继 = 1 THEN#pi := 3.1415926;   //圆周率#R_TRIG_Instance(CLK := #电机旋转一圈运行标志位,Q => #标志位);IF #标志位 THEN#放卷层数 := (#外半径 - #内半径) / #材料厚度;  // 计算放卷还有多少层#放卷剩余层数 := #放卷层数 - 1;  // 剩余层数#剩余半径 := #放卷剩余层数 * #材料厚度 + #内半径;  //剩余半径#总长度 := 2 * #pi * #放卷层数 * #内半径 + #pi * SQR(#放卷层数) * #材料厚度;  //总长度#剩余长度 := 2 * #pi * #放卷剩余层数 * #内半径 + #pi * SQR(#放卷剩余层数) * #材料厚度;   //剩余长度#本次使用长度 := #总长度 - #剩余长度;   //本次使用长度#累计放卷长度 := #本次使用长度 + #累计放卷长度;#外半径 := #剩余半径;   //更新半径END_IF;(*放卷频率计算*)(* #放卷频率 := (#电机每圈的脉冲数 * #目标拉料的线速度) / (2 * #pi * #外半径); *)END_IF;二、西门子FB块封装

三、收卷计算（厚度累计法）(*厚度累积法卷径计算*)#pi := 3.1415926;#R_TRIG_Instance(CLK:=#转一圈标志位, // 电机每转一圈触发一次Q=>#触发标志位);IF #触发标志位 THEN //卷径计算#卷径的层数 := #卷径的层数 + 1;
#外卷径 := #卷径的层数 * #物料厚度;#单次累计卷径长度 := 2 * #pi * #卷径的层数 * #收卷机滚筒内半径 + #pi * SQR(#卷径的层数) * #物料厚度;END_IF;#扭矩输出 := #外卷径 / 2 * #张力输入;四、西门子FB块封装

五、主流程（部分程序）

六、网络组态

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