卷绕的方案 SPF-R2.pdfVIP

卷绕控制方案 1 ． 绕控制系统概念 卷绕系统具有许多非线性、系统参数时变等特点和对恒线速度或恒张力等特别的性能 指标，整个系统中，拟采用TTL 编码器检测实际线速度，反馈到收 控制器，实现 绕给定速度控 制，并提出实际可行的卷绕卷径控制算法，以期提高系统控制精度，采用光电限位传感器，确保拉伸 张力的安全范围。 2 ．系统原理及分析 2 ．1 系统原理图 卷绕部分是系统的主体，卷绕控制系统是一个张力和速度控制一体化系统。设物料张 力为F ，线速度为V ；收卷单元线速度为V ；显而易见，当V ＜V ，织物松弛悬吊；若 1 2 2 1 V ＞V ，织物张紧，根据胡克定律，织物内张力F 为 2 1 AY t1 F (V V )dt L 0 2 1 其中：Y——织物弹性模量； A——织物截面积； V——两个传动点M 、N 之间的距离； t ——机器启动时间。 1 可见，物料张力的产生是由于传动单元存在线速度差，引起物料的拉伸而产生的，弹 性形变所产生张力的大小由物料的弹性模数决定。因此，张力是由形变产生的，形变是由 速差产生的，速度控制是该系统的关键所在张力控制系统实质上是一个速度控制系统。启 动过程结束后，如果V V 则F 0 ，在恒线速度控制系统中进行张力补偿控制可以实现 1 2 近似的恒张力控制。 PDF pdfFactory Pro 2 ．2 系统分析 要使物料的线速度V 恒定，要求控制卷绕电机的转速n 与卷径D 之间按图2 所示的规 律变化，该曲线通常称为卷绕特性曲线。 欲维持线速度V 恒定，由于卷径D 的变化是一个时间的非线性函数，控制电动机的转 速也是非线性变化的。对于某一特定时刻，电机转速可以通过光电编码器反馈计算得到， 所以，如何较精确地求 卷径D ，并采用适当的控制算法对下一时刻的电机转速进行给定 是该控制系统的关键所在。本系统是单个电机的控制 （卷绕电机处于拖动状态，送料冲压 机属于退让状态）是相对比较简单的。只要按以上原理自动计算卷径即可实现卷绕电机的 控制。 本系统采取迭代法计算卷径，由KEB 开发的专用伺服驱动器来完成这个工作。线速度 的给定由光电编码器完成。为防止退让部分物料积压，或者拉伸过大选用光电开关保护。 2.3 边控制方式的实现 1.使能控制：机器上电后，安全门关闭后，启动按钮搬到自动或者手动位置同时 控制继电器上使能信号（如果有单独的启动信号也可以采用）。 2．手动及自动控制：手动控制预先设置好速度的参数集，每手动控制促发一次， 切入到手动控制参数集，采用继电器控制。 自动控制预置了初始卷径转速，启动时间可以设置，根据实际情况调整加速时间， 速度产生以后由编码器反馈速度来控制线速度。 非自动或者手动状态停留在0 速参数集，可以选择具有扭矩和自由状态两种模式。 3.安全控制：安全门打开或者机器其他故障信号输入到驱动器，驱动器报警外部 故障，并切断输出。故障报警通过电器柜指示灯显示。 3 ．系统硬件组成 1.具有卷绕卷径计算和速度计算的伺服驱动器：型号12.F5A1D，380V，功率4KW。 2.中惯量伺服电机，型号：U3506.30.3,3000 转,功率1.7KW。原功率1KW。电机尺寸 见附加文 。 PDF pdfFactory Pro 3.TTL 编码器一个。 4.