基于PLC的橫切機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

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1、機(jī)械設(shè)計與制造第2期MachineryDesign&Manufacture2010年2月文章編號：1001—3997(2010)02—0054—03基于PLC的橫切機(jī)控制系統(tǒng)研究劉研(沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，沈陽110045)StudyofcrosscutmachinedrivesystembasedonPLCcontrolLIUYan(ShenyangPolytechnicCollege，Shenyang110045，China)；【摘要】目前，包裝行業(yè)應(yīng)用的橫切機(jī)因其控制精度不高，可操作性差等原因已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)：÷要求。采用PLC下位機(jī)控制變頻器對PMSM

2、調(diào)試，對瓦楞紙板橫切機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計實(shí)÷現(xiàn)。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好性能。：i關(guān)鍵詞：PLC；橫切機(jī)；瓦楞紙板i÷【Abstract】Atpresent，crosscutmachinewhichusedinpackindustryalwayscannotmeetmod一；：ernproductionrequirementsbecauseitscontrolaccuracyisnothighandmaneuverabilityisnotgood．It!implementsPLC∞lowermachinetocontroltransduceran

3、ddebugPMSM．Thenhardwaredesignand5一；：waredesignofthiscontrolsystemaredeveloped~Testresuhsshowthatthecontrolsystemhasgoodpe咖r-_i÷mo／b÷?Keywords：PLC；Crosscutmachine；Corrugatedboard：‘?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?··?·?··?··?··?··?··?··?··?·?··?··?··?．·?··?··?··?··?，·

4、?··?·●?··?．j中圖分類號：TH16文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1引言(1)剪切長度等于刀軸的周長，在刀軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其線速度始終等于送紙速度，刀軸為勻速運(yùn)動。目前，我國包裝行業(yè)所使用的橫切機(jī)多為20世紀(jì)70年代引(2)剪切長度小于刀軸的周長，在同步角區(qū)以外，刀軸先做勻進(jìn)的國外產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)采用Z8OCPU及中小規(guī)模集成電路；加速運(yùn)動，再做勻減速運(yùn)動。Z80CPU已經(jīng)退出主流市場，復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)和元器件的老化，(3)剪切長度大于刀軸的周長且小于臨界長度在同步角區(qū)以以及系統(tǒng)抗干擾能力較差，給維修工作帶來極大的麻煩；不友好外，刀軸先做勻減速運(yùn)動，再做勻加速運(yùn)動。的人

5、機(jī)接口和缺乏生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能已不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的管(4)剪切長度等于剪切臨界長度，當(dāng)剪切長度大于刀軸的周理需要。在實(shí)際應(yīng)用中，國內(nèi)一些公司大多采用直流電機(jī)或無刷長達(dá)到一定程度時，在刀軸一周的運(yùn)動中必然有一個停滯的階直流電機(jī)為核心，其系統(tǒng)普遍存在直流電機(jī)調(diào)速設(shè)備造價較高，段，當(dāng)停滯的階段恰好為零時的剪切長度，稱為剪切臨界長度?？煽啃砸陀诮涣麟姍C(jī)，因頻繁起停，電機(jī)的壽命大大縮短以及(5)剪切長度大于剪切臨界長度，在同步角以外，刀軸先做勻由于調(diào)速電機(jī)運(yùn)行不夠平穩(wěn)等缺點(diǎn)，在為達(dá)到快速制動的目的減速運(yùn)動至零，在一定區(qū)間保持角位移不變，然后另一區(qū)間做勻時，往往采用大功

6、率能耗電阻，制動電阻選擇不當(dāng)，也經(jīng)常造成電加速運(yùn)動[2-3]。機(jī)被燒毀的嚴(yán)重后果【I】。2．2旋轉(zhuǎn)體的運(yùn)動方程對橫切機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，采用PLC下位機(jī)控制變頻器對永磁同步電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，根據(jù)控制理論和機(jī)電傳動理論在工對整個系統(tǒng)的特性進(jìn)行分析，需要計算系統(tǒng)帶動負(fù)載時的轉(zhuǎn)程上的實(shí)際應(yīng)用，提出了變頻器控制交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證矩，需要充分了解交流伺服電動機(jī)的特性，而且需要深入了解被驅(qū)動對象一機(jī)械裝置的特性，并將交流伺服電動機(jī)和被驅(qū)動機(jī)械了此數(shù)學(xué)模型的正確性，并以瓦楞紙板橫切機(jī)控制系統(tǒng)為例，對裝置統(tǒng)一加以考慮。其硬件、軟件進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計。(1)轉(zhuǎn)速：伺服電動機(jī)

7、的轉(zhuǎn)速是指其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，角度02控制系統(tǒng)的模型建立與角速度Q二者之間的關(guān)系為：2．1橫切機(jī)的工作狀態(tài)n：(1)通過對橫切機(jī)工作特點(diǎn)的分析，本文采用速度、位置、轉(zhuǎn)矩閉d￡環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)對其剪切的精度的控制。具體而言，從生產(chǎn)線出來當(dāng)用電動機(jī)轉(zhuǎn)速來表示時，則的瓦楞紙以某一速度向橫切機(jī)輸送，橫切機(jī)的上下刀軸每轉(zhuǎn)一圈Q=2徹(2)完成一次切紙過程，在同步角內(nèi)上下刀軸的線速度與送紙速度保直線運(yùn)動的線速度為，旋轉(zhuǎn)半徑為r(m)，角速度為Q(md，持一致且完成切紙動作，根據(jù)送紙速度和所切紙張的長度的不S)，則有線速度和角速度之間的關(guān)系如下：同，上下刀軸在一圈內(nèi)的運(yùn)動狀態(tài)也

8、是不同的，可分為五種狀態(tài)：=Q·r(3)★來稿日期：