8.5米熱定型機控制系統(tǒng)設計及算法實驗研究

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所星交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王業(yè)太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：戈弓翅 簽字日期山‘年3 月弓日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云整王業(yè)太堂有關保留、使用學位論文

2、的規(guī)定。特授權丟注王業(yè)太莖可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。( 保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者躲彳’翅簽字日期：山l ( ．年3 月3 日導師簽名．搖漓簽字日期：工形年j 月弓日摘要熱定型機主要用于對寬幅產(chǎn)業(yè)用布和產(chǎn)業(yè)用網(wǎng)進行加工處理，即在適宜的溫度、張力條件下對織物進行尺寸規(guī)整和去應力處

3、理，最終達到成品要求的設備。課題來源于河南華豐網(wǎng)業(yè)科技股份有限公司與我校合作的工程項目“8 ．5 米熱定型機控制系統(tǒng)設計及算法實驗研究”。該廠原有的型號為K V A E R N E R 熱定型機因成型太早，運行到現(xiàn)在出現(xiàn)故障率高、控制精度低等問題。因此，在研究了聚酯網(wǎng)熱定型工藝及國內外先進的自動化設備之后，設計出了一套能夠滿足生產(chǎn)需求且控制精度高的熱定型控制系統(tǒng)。該電氣控制系統(tǒng)包括以下幾個部分：( 1 ) 通訊網(wǎng)絡及D C S ：通過現(xiàn)

4、場總線P r o f i b u s ．D P 在主從站點之間進行快速、低損耗的數(shù)字和模擬信號的傳輸。采用D C S 對主驅動、拉伸、拉幅以及溫度部分進行離散控制集中管理。( 2 ) 拉伸控制模塊：針對拉伸張力與同步控制互相耦合的情況，設計了張力．同步雙閉環(huán)交叉耦合控制并采用積分分離P I D 控制算法和6 R A 7 0 系列直流調速裝置，較好的解決了在拉伸過程中張力波動大和調速性能差的問題。( 3 ) 拉幅控制模塊：針對熱定型拉幅過

5、程不能一次性用過大張力對織物進行拉幅的問題，設計了多段遞增拉幅方法并采用了變結構遇限削弱積分P I D 控制算法對拉幅張力進行在線實時調節(jié)，保證了拉幅張力實際值能夠快速響應而不產(chǎn)生超調。采用S I N A M I C S S 1 2 0 交流驅動器和F u z z y - P I D 控制算法實現(xiàn)了拉幅過程中針板鏈條與主動輥的同步。( 4 ) 溫度控制系統(tǒng)：采用了希曼頓P A D 3 7 ．s e r i e s 系列三相調整器及F P

6、 9 3 溫控儀通過基于M o d b u s 的R S 4 8 5 數(shù)據(jù)總線與P L C 進行通訊，采用專家智能P I D控制算法對熱風箱溫度進行在線調整，保證熱定型溫度的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。( 5 ) 上位監(jiān)控系統(tǒng)：使用工控機和觸摸屏并配套西門子W i n c e 和W i n c cf l e x i b l e 上位機組態(tài)軟件，可以對聚酯網(wǎng)熱定型過程實時監(jiān)控和參數(shù)調節(jié)還能夠通過s Q L 對過程值進行存檔，實現(xiàn)報表打印等工作。論文

7、主要研究8 ．5 米熱定型機電氣控制系統(tǒng)的設計以及拉伸和拉幅控制部分算法的設計及優(yōu)化。首先，論文根據(jù)定型機的工藝流程和工藝要求提出了定型機控制系統(tǒng)的總體方案；其次，對各個控制部分進行了詳細的分析，并針對被控對象建立了相應的數(shù)學模型；最后，采用工藝要求下的最優(yōu)控制算法，提高了熱定型機的自動化程度和控制精度。該控制系統(tǒng)能夠針對不同尺寸的聚酯網(wǎng)進行熱定型，提升了定型后聚酯網(wǎng)的質量，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。關鍵詞：熱定型機集散控制系