本文關鍵詞：基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)研制

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【摘要】：我國金屬線材市場需求巨大,拉絲機作為在鋼鐵線材、電線電纜和金屬建筑線材等行業(yè)普遍應用的一種線材加工設備,在金屬線材加工領域具有不可動搖的地位。隨著拉絲機發(fā)展,直進式拉絲機在運行速度、產(chǎn)品質(zhì)量及操作方式上顯露出的強勁優(yōu)勢使其迅速發(fā)展為多道次拉絲設備的主流設備,然而直進式拉絲機的多電機聯(lián)動控制和主傳動的交流化,仍然是亟待解決的關鍵問題,實現(xiàn)高速度、高精度和高穩(wěn)定性的直進式拉絲機主傳動控制具有重要的理論和應用意義。為了實現(xiàn)高速度、高精度和高穩(wěn)定性的直進式拉絲機主傳動控制,本文從理論上對直進式拉絲機的工作原理和交流伺服矢量控制方法進行研究,探討絕對值編碼器的工作原理,提出基于絕對值編碼器的交流伺服控制方法,研制基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng),并進行實驗。針對上述存在的問題,本文所做的具體工作如下:首先總結直進式拉絲機主傳動控制和用于直進式拉絲機交流伺服控制的絕對值編碼器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。其次在研究拉絲機工作原理的基礎上,提出基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)控制方案,構建直進式拉絲機系統(tǒng)結構。再次在研究并分析絕對值編碼器的工作原理及其通訊協(xié)議基礎上,針對構建的交流伺服矢量控制方案,設計基于絕對值編碼器接口的編碼器轉(zhuǎn)接板,探討絕對值編碼器在主傳動交流伺服控制上的應用。最后,討論并闡述基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)的系統(tǒng)構成,給出了核心硬件模塊的型號,規(guī)范了驅(qū)動設備的安裝原則,設計了PLC組件和交流伺服矢量控制軟件,并對直進式拉絲機系統(tǒng)的交流伺服控制進行了實驗研究。研究結果表明,所設計的基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)的控制穩(wěn)定度高于98.20%,速度控制精度高達99.00%;當直進式拉絲機系統(tǒng)圓形普鋁線進線直徑在(?)9.5mm~(?)12mm范圍時,設計的直進式拉絲機系統(tǒng)的出線直徑在規(guī)定(?)1.8mm~(?)5mm范圍內(nèi),達到合作企業(yè)的性能指標要求;研制的直進式拉絲機系統(tǒng)現(xiàn)已投入到合作公司應用現(xiàn)場,系統(tǒng)運行具有高穩(wěn)定性和高可靠性。
【關鍵詞】：直進式拉絲機 絕對值編碼器 矢量控制 PLC
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG355;TP273
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題來源、背景及意義10
• 1.2 基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 拉絲機的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 絕對值編碼器在直進式拉絲機控制中的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)的工作原理及組成15-21
• 2.1 系統(tǒng)工作原理15-16
• 2.2 系統(tǒng)控制方案16-17
• 2.3 系統(tǒng)組成17-20
• 2.3.1 直進式拉絲機17-19
• 2.3.2 系統(tǒng)控制器19-20
• 2.3.3 系統(tǒng)傳感裝置20
• 2.4 本章小結20-21
• 第3章 絕對值編碼器通訊協(xié)議解析及轉(zhuǎn)接板硬件電路設計21-33
• 3.1 ECN1313絕對值編碼器介紹21-22
• 3.2 ECN1313絕對值編碼器工作原理22-23
• 3.3 ECN1313絕對值編碼器通訊協(xié)議23-26
• 3.3.1 EnDat協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸類型及指令集24-25
• 3.3.2 EnDat協(xié)議數(shù)據(jù)包25-26
• 3.4 絕對值編碼器轉(zhuǎn)接板硬件電路設計26-31
• 3.4.1 編碼器轉(zhuǎn)接板方案26
• 3.4.2 編碼器轉(zhuǎn)接板電路原理圖26-31
• 3.4.3 編碼器轉(zhuǎn)接板測試結果31
• 3.5 本章小結31-33
• 第4章 交流伺服控制研究33-43
• 4.1 交流伺服控制方案33-38
• 4.1.1 控制方法概述33-34
• 4.1.2 控制方案比較論證34-35
• 4.1.3 控制策略分析35-38
• 4.2 矢量控制原理及坐標變化理論38-41
• 4.2.1 矢量控制原理38
• 4.2.2 坐標變換38-41
• 4.3 交流伺服控制軟件設計41-42
• 4.4 本章小結42-43
• 第5章 基于絕對值編碼器與交流伺服控制的直進式拉絲機系統(tǒng)構建與實驗43-70
• 5.1 系統(tǒng)構建43-53
• 5.1.1 PLC模塊43-44
• 5.1.2 變頻器模塊44-52
• 5.1.3 顯示設備52-53
• 5.2 系統(tǒng)驅(qū)動設備安裝原則53-55
• 5.3 系統(tǒng)軟件設計55-62
• 5.3.1 PROFIBUS-DP端PLC軟件組態(tài)55-58
• 5.3.2 矢量控制模塊軟件設計58-62
• 5.4 實驗及結果分析62-68
• 5.4.1 實驗測試設備及設備連接示意62-63
• 5.4.2 實驗速度控制測試結果及分析63-68
• 5.4.3 現(xiàn)場調(diào)試結果及分析68
• 5.5 本章小結68-70
• 第6章 結論70-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學位期間的研究成果77

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本文編號：534100