8.5米熱定型機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及算法實(shí)驗(yàn)研究

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所星交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)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(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：戈弓翅 簽字日期山‘年3 月弓日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解云整王業(yè)太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

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

3、理，最終達(dá)到成品要求的設(shè)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(xiàng)目“8 ．5 米熱定型機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及算法實(shí)驗(yàn)研究”。該廠原有的型號(hào)為K V A E R N E R 熱定型機(jī)因成型太早，運(yùn)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(guó)內(nèi)外先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備之后，設(shè)計(jì)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(gè)部分：( 1 ) 通訊網(wǎng)絡(luò)及D C S ：通過現(xiàn)

4、場(chǎng)總線P r o f i b u s ．D P 在主從站點(diǎn)之間進(jìn)行快速、低損耗的數(shù)字和模擬信號(hào)的傳輸。采用D C S 對(duì)主驅(qū)動(dòng)、拉伸、拉幅以及溫度部分進(jìn)行離散控制集中管理。( 2 ) 拉伸控制模塊：針對(duì)拉伸張力與同步控制互相耦合的情況，設(shè)計(jì)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(diào)速裝置，較好的解決了在拉伸過程中張力波動(dòng)大和調(diào)速性能差的問題。( 3 ) 拉幅控制模塊：針對(duì)熱定型拉幅過

5、程不能一次性用過大張力對(duì)織物進(jìn)行拉幅的問題，設(shè)計(jì)了多段遞增拉幅方法并采用了變結(jié)構(gòu)遇限削弱積分P I D 控制算法對(duì)拉幅張力進(jìn)行在線實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，保證了拉幅張力實(shí)際值能夠快速響應(yīng)而不產(chǎn)生超調(diào)。采用S I N A M I C S S 1 2 0 交流驅(qū)動(dòng)器和F u z z y - P I D 控制算法實(shí)現(xiàn)了拉幅過程中針板鏈條與主動(dòng)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(diào)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(jìn)行通訊，采用專家智能P I D控制算法對(duì)熱風(fēng)箱溫度進(jìn)行在線調(diào)整，保證熱定型溫度的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性。( 5 ) 上位監(jiān)控系統(tǒng)：使用工控機(jī)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(jī)組態(tài)軟件，可以對(duì)聚酯網(wǎng)熱定型過程實(shí)時(shí)監(jiān)控和參數(shù)調(diào)節(jié)還能夠通過s Q L 對(duì)過程值進(jìn)行存檔，實(shí)現(xiàn)報(bào)表打印等工作。論文

7、主要研究8 ．5 米熱定型機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及拉伸和拉幅控制部分算法的設(shè)計(jì)及優(yōu)化。首先，論文根據(jù)定型機(jī)的工藝流程和工藝要求提出了定型機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案；其次，對(duì)各個(gè)控制部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并針對(duì)被控對(duì)象建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)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(jī)的自動(dòng)化程度和控制精度。該控制系統(tǒng)能夠針對(duì)不同尺寸的聚酯網(wǎng)進(jìn)行熱定型，提升了定型后聚酯網(wǎng)的質(zhì)量，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：熱定型機(jī)集散控制系