本文關(guān)鍵詞：熱定型機(jī)拉伸同步控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：工業(yè)紡織品是制造性企業(yè)的重要生產(chǎn)原料,對于特種紡織企業(yè)熱定型工藝是造紙用聚酯網(wǎng)生產(chǎn)加工中的重要環(huán)節(jié)。熱定型拉幅拉伸張力控制的精度與質(zhì)量直接決定了聚酯織物的產(chǎn)品質(zhì)量,也是眾多控制領(lǐng)域工程技術(shù)人員現(xiàn)階段研究的主要方向。本文是在參考國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)物的基礎(chǔ)上,根據(jù)織物定型工藝的實(shí)際要求,提出了基于PLC控制的拉伸張力同步控制系統(tǒng)的控制策略。并結(jié)合PLC為控制核心,以交流變頻器對拉伸電機(jī)調(diào)速為手段,采用模糊PID控制方法完成了對熱定型機(jī)拉伸張力控制的跟蹤調(diào)試。整體設(shè)計(jì)包括三個部分,分別為硬件電路設(shè)計(jì)、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)以及模糊控制方法的構(gòu)建。硬件電路設(shè)計(jì)包括PLC、變頻器的選型、I/O接線以及通訊接口方式選擇和抗干擾設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)采用的是西門子STEP7編程軟件和WINCC組態(tài)軟件,用來實(shí)現(xiàn)拉伸張力同步控制系統(tǒng)的可視化調(diào)試及監(jiān)控。模糊控制方法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的-大亮點(diǎn),相較傳統(tǒng)的控制方式,模糊控制算法有著更好的系統(tǒng)響應(yīng)的及時性和有效性。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu),循環(huán)掃描方式,并且根據(jù)聚酯織物定型工藝的實(shí)際需要,研發(fā)了上位機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng),方便了現(xiàn)場操作人員對生產(chǎn)過程的掌控,提高了生產(chǎn)現(xiàn)場自動控制的有效性和及時性。在PLC為核心構(gòu)成的拉伸張力同步控制系統(tǒng)中,特別加入了模糊PID控制策略優(yōu)化了以往傳統(tǒng)織物定型過程中拉伸張力速率不一致的缺陷,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。在該控制系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),它為現(xiàn)場工作人員提供了交互式人機(jī)界面,根據(jù)屏幕所顯示內(nèi)容,可快速設(shè)定參數(shù)、排除故障,能大幅度提高聚酯織物的定型效率。
【關(guān)鍵詞】：PLC 模糊控制 變頻器 熱定型機(jī)
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS195.33;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 選題背景、研究目的及意義8
• 1.2 國內(nèi)熱定型設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)代化水平8-10
• 1.3 熱定型設(shè)備控制技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.4 論文研究的主要技術(shù)要求11-12
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容12-13
• 2 拉幅拉伸熱定型工藝的工藝原理13-20
• 2.1 聚酯網(wǎng)生產(chǎn)工藝流程13-14
• 2.2 熱定型工藝的工藝要求14-16
• 2.3 拉幅拉伸工藝的數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.4 熱定型拉幅拉伸過程中織物張力的數(shù)學(xué)模型分析17-18
• 2.5 熱定型機(jī)的拉幅拉伸工藝工作原理18-20
• 3 拉伸同步控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)20-37
• 3.1 拉伸同步控制系統(tǒng)的控制方式選擇21-26
• 3.1.1 可編程邏輯控制器的選擇22-23
• 3.1.2 西門子S7-300系列PLC的工作模式23-25
• 3.1.3 基于PLC的查表法實(shí)現(xiàn)模糊控制25
• 3.1.4 MICROMASTER 440系列變頻器25-26
• 3.2 數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)26-29
• 3.2.1 RS一232總線標(biāo)準(zhǔn)27-28
• 3.2.2 RS一422/RS一485總線標(biāo)準(zhǔn)28
• 3.2.3 PROFIBUS通訊系統(tǒng)28-29
• 3.3 拉伸同步控制的硬件設(shè)計(jì)29-34
• 3.3.1 拉伸控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)思路30-31
• 3.3.2 拉伸同步控制電氣接線設(shè)計(jì)31-34
• 3.4 熱定型拉幅拉伸控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)分析34-35
• 3.5 拉幅拉伸控制系統(tǒng)設(shè)備選型35-37
• 4 拉伸同步控制系統(tǒng)的控制策略37-46
• 4.1 傳統(tǒng)的PID控制器在拉幅拉伸同步控制過程中的建模37-38
• 4.2 傳統(tǒng)PID控制器誤差分析38-39
• 4.3 異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速與拉伸速度的數(shù)學(xué)模型39-40
• 4.4 模糊PID拉伸同步控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立40-41
• 4.4.1 模糊PID控制策略40
• 4.4.2 模糊PID控制系統(tǒng)的優(yōu)勢40-41
• 4.5 模糊控制規(guī)則表的構(gòu)建41-42
• 4.6 隸屬度函數(shù)求解及解模糊化42-43
• 4.7 利用SIMULINK對控制系統(tǒng)仿真43-46
• 5 拉伸同步控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)46-54
• 5.1 PLC編程軟件設(shè)計(jì)46-50
• 5.1.1 STEP7軟件簡介46-47
• 5.1.2 PLC系統(tǒng)硬件組態(tài)47-49
• 5.1.3 拉幅拉伸同步控制系統(tǒng)的軟件功能49-50
• 5.2 上位機(jī)界面開發(fā)50-52
• 5.2.1 WINCC組態(tài)軟件簡介51-52
• 5.3 軟件設(shè)計(jì)52-54
• 6 總結(jié)與展望54-56
• 7 參考文獻(xiàn)56-61
• 8 致謝61

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：819716