粗紗試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)粗紗機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制精度低，不方便紡紗工藝調(diào)整，而現(xiàn)代新型粗紗機(jī)采用變頻或伺服系統(tǒng)，但是工藝調(diào)整，特別是卷繞成形還是比較麻煩，兩者均不適于教學(xué)和科研使用。針對(duì)這一問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字化控制技術(shù)，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種適用于教學(xué)和科研的粗紗試驗(yàn)機(jī)，并就該粗紗試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:
　　(1)根據(jù)粗紗試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)化機(jī)械機(jī)構(gòu)的情況，設(shè)計(jì)所用的控制系統(tǒng)方案。粗紗試驗(yàn)機(jī)的前兩個(gè)

2、羅拉、后兩個(gè)羅拉、錠翼機(jī)構(gòu)、筒管卷繞機(jī)構(gòu)以及龍筋升降機(jī)構(gòu)分別采用獨(dú)立的伺服控制?？刂葡到y(tǒng)采用可編程控制器、伺服系統(tǒng)、觸摸屏、串口通信等數(shù)字化控制技術(shù)，構(gòu)建了適用于該粗紗試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)。該控制系統(tǒng)以PLC為主控單元，觸摸屏為人機(jī)界面，下位機(jī)采用伺服系統(tǒng)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)各機(jī)械機(jī)構(gòu)。PLC從觸摸屏中獲取紡紗工藝參數(shù)，按控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算得各伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與位置參數(shù)，PLC與伺服系統(tǒng)之間采用RS-485總線通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成PL

3、C對(duì)伺服電機(jī)的控制，從而實(shí)現(xiàn)了牽伸、加捻、粗紗卷繞成形以及在線紡紗工藝調(diào)整。試驗(yàn)表明，論文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)能夠滿足粗紗試驗(yàn)機(jī)的功能。
　　(2)結(jié)合粗紗試驗(yàn)機(jī)工藝要求，建立了各個(gè)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型。其中羅拉、錠翼數(shù)學(xué)模型主要根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)推導(dǎo)得來(lái);筒管以及龍筋機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型涉及粗紗卷繞直徑，本文在粗紗層厚度近似地按等差級(jí)數(shù)遞增的規(guī)律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了粗紗的軸向、縱向卷繞密度，并引入了根據(jù)原料情況的修正系數(shù)，建立了筒管卷繞模型。

4、紡紗實(shí)踐表明，采用論文提出的數(shù)學(xué)模型，粗紗卷繞成形良好。
　　(3)編制了粗紗試驗(yàn)機(jī)軟件系統(tǒng)，主要包括人機(jī)界面程序設(shè)計(jì)、PLC程序設(shè)計(jì)等，其中人機(jī)界面的設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、設(shè)備操作、運(yùn)行監(jiān)控以及張力控制等的功能;PLC程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)紡紗工藝計(jì)算、紡紗過(guò)程控制以及設(shè)備故障處理等的功能。通過(guò)軟件程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試，結(jié)果表明該軟件系統(tǒng)能很好實(shí)現(xiàn)粗紗試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的各主要功能。
　　(4)論文對(duì)所設(shè)計(jì)的粗紗試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了程序的調(diào)