新型紅外探邊儀系統(tǒng)設計.pdf

1、在紡織、印染等行業(yè)中，很多道工序需要精確地鎖住布邊進行處理，如染色、印花、熱定型等。布匹是在生產(chǎn)線上高速移動的，要精確鎖住布邊就要用到一種叫紅外探邊儀的設備，自動精確地跟蹤布邊位置，再利用機械裝置鎖死布邊，然后才能進入后續(xù)的處理工序。 早期的紅外探邊儀一般采用進口設備，采用直流電機調(diào)速系統(tǒng)作為執(zhí)行機構，直流電機調(diào)速系統(tǒng)具有控制簡單、調(diào)速性能好等優(yōu)點，但同時也有直流電機成本高，不利于工作在紡織廠惡劣的工作環(huán)境等缺點。隨著交流變頻調(diào)

2、速理論的發(fā)展、新型電力電子器件的出現(xiàn)、數(shù)字處理技術的成熟，交流變頻調(diào)速性能已經(jīng)能與直流調(diào)速相媲美，交流變頻調(diào)速技術正在很多領域替代直流調(diào)速。本文所討論的新型紅外探邊儀，正是采用了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)來取代老型號的直流調(diào)速機構。文中針對一些變頻調(diào)速理論和實現(xiàn)方案進行了綜合分析，從成本和可行性方面考慮，提出了一種新穎的變頻調(diào)速方案：采用低速微控制器（MCU）+SPWM發(fā)生器＋IGBT智能模塊（IPM）組成電機變頻調(diào)速控制單元。 系統(tǒng)檢測

3、機構采用自主研發(fā)的主動發(fā)光紅外接收器，紅外發(fā)光管向布匹發(fā)射紅外光，正處在布變上方的部分接收管檢測到布匹反射回來的紅外光，經(jīng)過放大、整形、數(shù)字濾波、冗余處理后得到反映布邊位置的信息量。此信息經(jīng)過進一步處理，得到布匹在此位置時需要供給驅(qū)動機構的糾偏信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后送出給驅(qū)動機構。 整個系統(tǒng)的控制策略由驅(qū)動機構中的CPU來完成，檢測機構送來的糾偏信號作為系統(tǒng)給定信號，系統(tǒng)采用PID控制算法，輸出控制驅(qū)動機構動作，驅(qū)動擺臂跟蹤布邊，

4、從而構成一個位置反饋系統(tǒng)。 研制出來的樣機表明，采用這種方案與直流調(diào)速方案相比，可靠性有很大的提高，同時也節(jié)約成本，而系統(tǒng)性能沒有降低。 文中還重點將此方案與另一采用通用變頻器的方案進行了比較，相比較而言，此方案在構成系統(tǒng)的接口靈活性和總體成本方面有更大的優(yōu)勢：方案中采用和通用變頻器基本類似的內(nèi)核，但去掉了通用變頻器為兼顧其通用性而增加的一些冗余功能，如LCD顯示、遠程控制等功能，在不降低可靠性的前提下降低成本；系統(tǒng)通過