伺服系统在放卷机张力控制中的应用

论文摘要

在工业化生产的今天,如增光片和包装印刷行业,张力控制是生产过程中极其重要的一个环节。良好的张力控制,能够确保产品质量,提高生产效率。本论文具体针对增光片加工行业使用的贴膜放卷机台张力控制进行研究与讨论。贴膜放卷机台是一个典型的多干扰的非线性系统,具有很多不可测因素,张力控制的不稳定会造成后续的切割精度的不稳定。贴膜机台放卷材料时候,随着直径不同,施加于材料的张力每时每刻都是变化着的。对有伸缩性的材料如果不以一定的张力放卷,就会卷成绷直的状态或松弛的状态,成为次品。随着交流变频技术的发展,其综合控制性能也在不停地完善。将交流变频器应用于贴膜放卷控制系统,可实现高精度放卷控制,提高系统的稳定性。论文通过对张力放卷的模型建立,提出张力动态补偿的方式,配合经验法,进行实际在线设备调试,满足作业过程中的高精度张力控制的需要。论文采用通用的三菱Q系列PLC Q02CPU,结合必要的外围电路和磁粉制动驱动电路,将从张力传感器的采集信号,通过与给定值的比较,实时调整控制信号,通过放大环节控制执行机构,最终达到控制卷材张力的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 放卷机应用背景
• 1.2 国内放卷机使用现状
• 1.3 常见放卷机张力控制方式和策略
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 论文章节安排
• 第二章 相关硬件和软件的设计
• 2.1 放卷张力控制在行业中的应用及工艺要求
• 2.2 硬件系统的组成
• 2.3 PLC 核心元器件
• 2.4 伺服马达
• 2.4.1 伺服电动机（交/直流）发展介绍
• 2.4.2 伺服电动机（交流）的原理
• 2.4.3 交流伺服马达
• 2.5 伺服放大器
• 2.6 伺服定位模块
• 2.7 张力感应器
• 2.8 三菱人机界面软件应用（GX Developer）
• 第三章 放卷机的张力控制
• 3.1 放卷张力基本结构图
• 3.2 放卷张力控制分析
• 3.3 放卷张力的动态补偿分析
• 3.4 放卷张力控制系统的设计
• 3.4.1 张力控制系统的组成
• 3.4.2 放卷张力控制系统的PLC 设计
• 第四章 PID 张力调节控制
• 4.1 PID 控制的概念和框架图
• 4.2 PID 控制器的参数整定
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读期成果