光纤着色机系统的开发研究

论文摘要

本文介绍了光纤着色机的设备组成和工艺,针对着色机传统工艺的不足,采用PID算法与西门子PLC自带的PID整定功能,解决了着色机光纤预涂覆系统的实际生产中温度过冲高,稳定慢的问题,另外对于张力控制系统的张力波动大情况,提出了模糊控制理论与传统PID相结合的控制方法,稳定张力,提升了生产效率。着色机系统采用国际上先进的伺服驱动系统,具有控制精度高、噪音低,效率高、工作可靠等优点。它采用可编程序控制器西门子PLC集中控制,使整套电控系统控制更稳定、更可靠。控制面板采用HITECHE的操作面板,使设备操作更直观、更简便。光纤着色机的部件构造有光纤放排线装置、牵引装置、UV光固化炉、光纤收排线装置等部件组成。其技术关键在于PLC用户程序,高速排线自动换向以及着色温度控制。本文根据温度特性的大滞后惯量的特点,用S7200中自带的PID控制系统,对预涂覆装置的温度系统进行PID控制,使得生产过程中的预热能够迅速达到稳定温度,提高生产速度。文章根据张力系统的时变性强,建模困难等特点,在完成张力偏差的PID参数进行自整定的基础上,运用模糊控制对其进行建模处理,最后解模糊输出,稳定了张力值,大大提高着色机性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图或附表清单
• 引言
• 1 概述
• 1.1 国内外着色机现状
• 1.2 着色机电控系统现状
• 1.2.1 主控系统的发展现状
• 1.2.2 伺服控制系统
• 1.3 张力控制系统
• 1.4 论文的组成和结构
• 2 着色系统的设备组成和工艺
• 2.1 设备组成及技术性能指标
• 2.1.1 设备组成
• 2.1.2 主要性能指标
• 2.2 工艺简介
• 2.2.1 张力控制系统中的工艺
• 2.2.2 预涂覆温度工艺
• 2.2.3 着色参数工艺
• 3 控制系统总体设计
• 3.1 控制系统的配置与任务
• 3.1.1 上位机
• 3.1.2 下位机
• 4 温控PID系统
• 4.1 系统组成及工作原理
• 4.2 PID控制的实现
• 4.2.1 软件算法
• 4.2.2 控制实现
• 4.3 PID参数整定
• 5 张力控制与张力算法
• 5.1 系统组成及工作原理
• 5.1.1 模糊控制的基本原理
• 5.2 常用控制方法
• 5.3 张力系统的控制方法
• 5.4 建立模糊规则库
• 5.5 仿真实验
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果