本文關鍵詞：雙變頻卷染機控制系統(tǒng)的設計

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【摘要】：印染是紡織物加工過程中非常重要的一環(huán),對布料、服裝等的經(jīng)濟價值有著決定性的作用。我國雖是紡織大國,每年出廠的印染產(chǎn)品都位居世界前列,但在布匹的質(zhì)量、檔次方面落后于歐美等發(fā)達國家的商品,仍要大量進口各類高端面料來滿足國內(nèi)需求。主要原因還是我國印染行業(yè)整體技術水平的落后,隨著經(jīng)濟全球化和貿(mào)易自由化的加劇,印染行業(yè)的競爭愈演愈烈,我們應該努力提高設備的信息自動化水平,發(fā)揮自身的優(yōu)勢,增強產(chǎn)品的核心競爭力。本文首先介紹了整個印染工業(yè)的發(fā)展背景,分析了當今國內(nèi)外卷染機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,簡要概述了卷染機的結構組成和工作原理,提出了整個控制系統(tǒng)的設計方案,主要是實現(xiàn)對恒線速度、恒張力和智能化溫度的調(diào)控。詳細的對整個硬件系統(tǒng)做了分析和介紹,包括:整個機械傳動控制系統(tǒng)、電源線路設計、變頻器、觸摸屏、可編程邏輯控制器、各種傳感器等模塊的選型和設計。然后介紹了整個軟件系統(tǒng)的設計,包含:系統(tǒng)控制的主程序、各個環(huán)節(jié)的子程序編寫,人機交互界面的設計等。文中對卷染過程中恒線速度、恒張力的實現(xiàn)方法進行了細致的分析,利用雙變頻器分別對兩個電動機進行速度和轉(zhuǎn)矩的控制,并提出了積分分離PID算法對織物的速度進行調(diào)節(jié),建立了系統(tǒng)的速度控制模型,對其進行了仿真運行。將結果和傳統(tǒng)PID算法控制相比對,結果表明,采用積分分離PID算法對速度調(diào)節(jié)時,系統(tǒng)響應速度更快,有效的減小了超調(diào)量,能夠更快的使速度趨于穩(wěn)定,保證了染色的效果。針對張力控制系統(tǒng)的時變、非線性特征設定了雙環(huán)張力控制系統(tǒng),通過控制卷輥速度最終實現(xiàn)張力的恒定。采用比例控制和PID算法控制相結合對染缸的溫度進行智能化的調(diào)節(jié),滿足染色需求。
【關鍵詞】：變頻調(diào)速 可編程控制器 卷染機 恒線速度 積分分離PID
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS103;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 研究內(nèi)容13-15
• 第二章 控制系統(tǒng)整體構架的設計15-23
• 2.1 卷染機的組成及工作原理15-17
• 2.2 控制系統(tǒng)的概況17-19
• 2.2.1 系統(tǒng)組成17-18
• 2.2.2 技術參數(shù)18
• 2.2.3 控制目標18-19
• 2.3 控制方式和策略19-23
• 2.3.1 可編程控制器的設計及選型19-21
• 2.3.2 觸摸屏的選型21
• 2.3.3 變頻器的選型21
• 2.3.4 編碼器的選型21-23
• 第三章 卷染機控制系統(tǒng)的數(shù)學分析23-38
• 3.1 可逆卷染機構的調(diào)節(jié)特性23-24
• 3.2 張力的形成24-25
• 3.3 運動狀態(tài)的分析25-27
• 3.4 變頻調(diào)速系統(tǒng)27-29
• 3.4.1 變頻調(diào)速原理27-28
• 3.4.2 變頻調(diào)速的幾種方式28-29
• 3.5 恒線速度的實現(xiàn)方式29-30
• 3.6 恒張力的實現(xiàn)方式30-31
• 3.7 控制算法建模仿真31-38
• 3.7.1 速度控制系統(tǒng)建模33-34
• 3.7.2 積分分離PID算法的實現(xiàn)34
• 3.7.3 速度控制系統(tǒng)的仿真34-38
• 第四章 卷染機控制系統(tǒng)的硬件設計38-46
• 4.1 硬件線路設計38-39
• 4.1.1 主電源回路的設計38
• 4.1.2 控制回路電源線路的設計38-39
• 4.2 傳動控制系統(tǒng)硬件設計39-41
• 4.3 觸摸屏硬件設計41
• 4.4 PLC硬件系統(tǒng)設計41-42
• 4.5 溫度控制42-46
• 4.5.1 管道系統(tǒng)42-44
• 4.5.2 溫度測量元件44
• 4.5.3 溫度模塊44-46
• 第五章 軟件設計及調(diào)試46-61
• 5.1 主程序設計46
• 5.2 串行通信子程序的設計46-48
• 5.3 計圈子程序的設計48-49
• 5.4 織物厚度計算子程序49-51
• 5.5 傳動控制系統(tǒng)子程序51
• 5.6 人機交互界面的設計51-56
• 5.7 系統(tǒng)調(diào)試56-61
• 5.7.1 可編程控制器的調(diào)試56-57
• 5.7.2 速度、張力以及溫度的調(diào)試57-61
• 第六章 結論61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65-70
• 致謝70

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