新型紅外探邊儀系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在紡織、印染等行業(yè)中，很多道工序需要精確地鎖住布邊進(jìn)行處理，如染色、印花、熱定型等。布匹是在生產(chǎn)線上高速移動(dòng)的，要精確鎖住布邊就要用到一種叫紅外探邊儀的設(shè)備，自動(dòng)精確地跟蹤布邊位置，再利用機(jī)械裝置鎖死布邊，然后才能進(jìn)入后續(xù)的處理工序。 早期的紅外探邊儀一般采用進(jìn)口設(shè)備，采用直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有控制簡單、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有直流電機(jī)成本高，不利于工作在紡織廠惡劣的工作環(huán)境等缺點(diǎn)。隨著交流變頻調(diào)

2、速理論的發(fā)展、新型電力電子器件的出現(xiàn)、數(shù)字處理技術(shù)的成熟，交流變頻調(diào)速性能已經(jīng)能與直流調(diào)速相媲美，交流變頻調(diào)速技術(shù)正在很多領(lǐng)域替代直流調(diào)速。本文所討論的新型紅外探邊儀，正是采用了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)來取代老型號(hào)的直流調(diào)速機(jī)構(gòu)。文中針對(duì)一些變頻調(diào)速理論和實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了綜合分析，從成本和可行性方面考慮，提出了一種新穎的變頻調(diào)速方案：采用低速微控制器（MCU）+SPWM發(fā)生器＋I(xiàn)GBT智能模塊（IPM）組成電機(jī)變頻調(diào)速控制單元。 系統(tǒng)檢測(cè)

3、機(jī)構(gòu)采用自主研發(fā)的主動(dòng)發(fā)光紅外接收器，紅外發(fā)光管向布匹發(fā)射紅外光，正處在布變上方的部分接收管檢測(cè)到布匹反射回來的紅外光，經(jīng)過放大、整形、數(shù)字濾波、冗余處理后得到反映布邊位置的信息量。此信息經(jīng)過進(jìn)一步處理，得到布匹在此位置時(shí)需要供給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的糾偏信號(hào)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后送出給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 整個(gè)系統(tǒng)的控制策略由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的CPU來完成，檢測(cè)機(jī)構(gòu)送來的糾偏信號(hào)作為系統(tǒng)給定信號(hào)，系統(tǒng)采用PID控制算法，輸出控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)擺臂跟蹤布邊，

4、從而構(gòu)成一個(gè)位置反饋系統(tǒng)。 研制出來的樣機(jī)表明，采用這種方案與直流調(diào)速方案相比，可靠性有很大的提高，同時(shí)也節(jié)約成本，而系統(tǒng)性能沒有降低。 文中還重點(diǎn)將此方案與另一采用通用變頻器的方案進(jìn)行了比較，相比較而言，此方案在構(gòu)成系統(tǒng)的接口靈活性和總體成本方面有更大的優(yōu)勢(shì)：方案中采用和通用變頻器基本類似的內(nèi)核，但去掉了通用變頻器為兼顧其通用性而增加的一些冗余功能，如LCD顯示、遠(yuǎn)程控制等功能，在不降低可靠性的前提下降低成本；系統(tǒng)通過