基于PLC的橫切機控制系統(tǒng)研究.pdf

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

2、調(diào)試，對瓦楞紙板橫切機控制系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計實÷現(xiàn)。測試結果表明該系統(tǒng)具有良好性能。：i關鍵詞：PLC；橫切機；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文獻標識碼：A1引言(1)剪切長度等于刀軸的周長，在刀軸運轉(zhuǎn)過程中，其線速度始終等于送紙速度，刀軸為勻速運動。目前，我國包裝行業(yè)所使用的橫切機多為20世紀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；加速運動，再做勻減速運動。Z80CPU已經(jīng)退出主流市場，復雜的電路結構和元器件的老化，(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，刀軸先做勻減速運動，再做勻加速運動。的人

5、機接口和缺乏生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能已不能適應現(xiàn)代企業(yè)的管(4)剪切長度等于剪切臨界長度，當剪切長度大于刀軸的周理需要。在實際應用中，國內(nèi)一些公司大多采用直流電機或無刷長達到一定程度時，在刀軸一周的運動中必然有一個停滯的階直流電機為核心，其系統(tǒng)普遍存在直流電機調(diào)速設備造價較高，段，當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，因頻繁起停，電機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)速電機運行不夠平穩(wěn)等缺點，在為達到快速制動的目的減速運動至零，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，也經(jīng)常造成電加速運動[2-3]。機被燒毀的嚴重后果【I】。2．2旋轉(zhuǎn)體的運動方程對橫切機控制系統(tǒng)進行了研究，采用PLC下位機控制變頻器對永磁同步電機進行調(diào)速，根據(jù)控制理論和機電傳動理論在工對整個系統(tǒng)的特性進行分析，需要計算系統(tǒng)帶動負載時的轉(zhuǎn)程上的實際應用，提出了變頻器控制交流電機的數(shù)學模型，驗證矩，需要充分了解交流伺服電動機的特性，而且需要深入了解被驅(qū)動對象一機械裝置的特性，并將交流伺服電動機和被驅(qū)動機械了此數(shù)學模型的正確性，并以瓦楞紙板橫切機控制系統(tǒng)為例，對裝置統(tǒng)一加以考慮。其硬件、軟件進行了相應的設計。(1)轉(zhuǎn)速：伺服電動機

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二者之間的關系為：2．1橫切機的工作狀態(tài)n：(1)通過對橫切機工作特點的分析，本文采用速度、位置、轉(zhuǎn)矩閉d￡環(huán)控制來實現(xiàn)對其剪切的精度的控制。具體而言，從生產(chǎn)線出來當用電動機轉(zhuǎn)速來表示時，則的瓦楞紙以某一速度向橫切機輸送，橫切機的上下刀軸每轉(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系如下：同，上下刀軸在一圈內(nèi)的運動狀態(tài)也

8、是不同的，可分為五種狀態(tài)：=Q·r(3)★來稿日期：