马海豹[1]（2021）在《分切机多单元张力控制系统研究》文中进行了进一步梳理分切机是纺织材料加工流程中的精整设备,主要作用是将上游厂商生产的宽幅材料进行纵向分切,最后复卷成一定长度和宽度的小卷装。系统运行张力较大容易造成材料的撕扯及内部组织损伤,张力太小会引起材料的滑移、走偏,复卷后端面出现不齐和毛边现象。保证材料在运行过程中张力稳定是分切机的核心要素,针对目前市场上分切机张力控制系统存在的问题,设计合理的控制策略及方案,对提高纺织设备自动化和工业智能控制具有重要意义。材料分切是一个连续的过程,各个单元机械结构复杂、影响因素较多,存在强干扰、非线性及强耦合等特点,造成张力控制系统较为复杂。本文以高精度、高质量、高效率分切为目标,对整个过程的张力控制环节进行研究,针对不同结构设计详细控制方案。首先分析张力产生的机理并确定张力控制的关键要素,根据具体方案建立放卷及分切部分的动力学模型,同时,根据壁筒弹性力学原理建立锥度收卷模型。依据动力学平衡原理,分析了各单元间张力的耦合性及张力和速度的关系,通过卷材半径及辊筒转动惯量的不断变化,确定影响张力稳定性及控制精度的主要原因,在此基础上考虑对张力控制系统进行动态补偿。其次,对比常规PID控制器的张力控制效果,基于系统的复杂性及常规控制器存在的弊端,提出采用结构功能较完善的自抗扰控制器。同时,为实现该控制器参数的在线整定、优化,利用遗传算法的并行搜索性能对参数进行在线调整,设计先进的智能控制算法——遗传自抗扰张力控制器。在MATLAB中搭建仿真模块,仿真结果表明在该控制器下张力运行较为稳定,控制精度高、超调量小且抗扰动性能强。最后,对分切机张力控制系统的软硬件进行研究和设计,选择经济、耐用的硬件设备,设计软件控制程序及监控系统。提出以PLC为核心控制器,通过人机界面实现整个生产线的参数设置和实时监控,将所有硬件设备进行通讯连接并对控制系统进行试验验证,记录设备运行数据。试验结果表明在遗传自抗扰控制器下张力波动较小,分切后的产品缠绕紧密、无毛边及褶皱满足实际生产需求,提高了分切效率和质量。
王敏峰[2]（2016）在《基于SIMOTION的复卷机控制系统设计》文中认为双底辊复卷机是造纸生产中的重要设备,具有结构复杂,自动化程度高的特点。本文通过深入分析双底辊复卷机的生产工艺和功能要求,设计了基于SIMOTION运动控制平台的复卷机控制系统。本文针对卷纸过程中张力控制系统运行的复杂性,采用了一种模糊自适应整定PID控制器。通过对PID控制算法的研究,在传统PID算法基础上引进了模糊自适应整定PID控制器加以改进。使用MATLAB软件对两种算法进行控制效果的仿真实验和比较,最后在SIMOTION上进行实际运用。控制系统以中央控制器SIMOTION D425为核心,构建了复卷机控制网络和硬件系统。系统通讯采用了PROFINET技术,人机操作界面的开发采用了WinCC Flexible软件,具有交互友好的操作界面,直观形象,方便生产技术人员的操作维护。组态软件和过程站的设计采用功能强大的SIMOTION SCOUT软件,驱动组件通讯则应用了独特的智能通讯链接技术方式-DRIVE-CLi Q。控制程序的标准化和模块化使编程时间大大缩短,简化了硬件连接,降低了设备成本。系统经安装调试,正式量产后表明:采用SIMOTION运动控制系统在全面实现复卷机使用性能的基础上,还具备有稳定性好,抗干扰能力强,使用、维护、检修方便,并保留一定的扩展能力等优点,对于降低电气设备故障率、减少生产停机时间效果明显。
赵丹[3]（2016）在《基于面向对象的复卷机电控系统程序设计与应用研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展,用纸厂商对纸种和纸张质量的要求不断提高,这对复卷机电控系统提出了更高的要求,需要设计出既满足系统功能又具有良好可靠性、复用性的控制程序。但是采用传统方法设计出的复卷机电控系统控制程序缺乏标准化、复用化和可读化,影响了操作人员对程序的操作性。而目前面向对象的编程方法在计算机编程领域已经广泛应用,可以使计算机软件的开发与维护工程化、标准化、复用化,但是这种编程方法在复卷机控制程序的开发过程中还鲜有应用。因此,本文将探索如何把面向对象的编程方法应用在复卷机电控系统程序设计中去,以期能够解决复卷机控制程序开发和使用过程中的标准化和复用化的问题。针对以上问题,本文结合复卷机传动控制的工艺要求,采用面向对象的相关理论对复卷机控制系统的程序设计过程进行分析、建模,并结合S7-300PLC （Programmable Logic Controller, PLC）和工业现场实例项目对复卷机电控系统的程序进行设计和应用研究。本文主要完成的工作有以下几项内容：（1）系统程序设计的理论分析首先从复卷机电控系统的传动控制工艺出发,通过分析复卷机的运行工艺和控制要求,得出复卷机电控系统的设计基础,包括PLC系统设计和调速装置系统设计。接着陈述了面向对象编程的基本理论,在面向对象编程方法相关概念的基础上讨论采用面向对象方法编程的建模过程,为接下来的建模提供理论依据。最后介绍了统一建模语言（Unified Modeling Language, UML）,包括统一建模语言的基本概念和使用统一建模语言对事物描述的表示方法。（2）复卷机电控系统的需求模型、基本模型及辅助模型的建立从面向对象的编程思想和UML的规范出发,首先,在分析控制系统的系统边界、参与者和整个系统用况的基础上,建立了复卷机控制系统程序设计的需求模型。其次,在需求模型的基础上,通过对控制系统中对象的定义和对象间关系的确认,得出复卷机电控系统的基本模型—类图。最后,出于对控制系统内部关系详尽描述的考虑,建立了控制系统的辅助模型。（3）程序设计及应用测试以S7-300PLC作为载体,根据运用面向对象编程方法和统一建模语言建立起来的复卷机传动控制系统程序的需求模型、基本模型和辅助模型,设计出了基于S7-300PLC的程序框架,并对程序作出了详细的叙述,增加了程序的可读性,同时又结合项目调试,对程序的准确性进行了验证。通过采用面向对象的编程方法构建程序的架构,使得复卷机电控系统程序的设计流程规范化、通俗化、易懂化,有利于缩短程序设计的周期,方便程序的二次利用和复卷机电控系统的升级和改造。通过对复卷机电控系统程序调试方法进行分析,提高操作人员在现场的调试效率,同时提高企业生产效率,降低生产成本。
王晓晔[4]（2016）在《复卷机控制系统及传动系统的设计》文中研究指明随着科技的不断进步,造纸工艺也在逐渐进步和发展,但由于卷纸机运行过程中的纸卷较为松软,导致其在工作的过程中可能出现一些破损问题,有时卷纸的边缘位置裁切也会出现一些不整齐等问题,这些问题是制约企业发展的重点,为了保证企业的正常运行,需要对其进行再次的生产。伴随着现代卷纸机自动化的程度越来越高,人们对产品的质量等提出了越来越高的要求,此外,卷纸机的工作效率也是企业关注的一个重点,为了提高复卷机的使用性能,需要对其控制系统和传动系统进行有效的设计,提高企业的经济效益。
高光荻,康家玉[5]（2016）在《复卷机退卷张力自动控制系统设计》文中进行了进一步梳理针对复卷机工作时退卷张力控制难的问题,在分析了退卷张力对纸幅质量影响的基础上,确定了退纸辊的控制要求并对控制方案进行合理选择,完成了复卷机退卷张力自动控制系统的硬件和软件设计。将公共直流母线结构应用于复卷机传动控制系统中,能充分利用再生能量,提高复卷机运行效率;对退纸辊控制部分进行软件模块化编程,使其具有普适性。该退卷张力自动控制系统在实际中的运用效果较好,适当改动即可适用于多种复卷场合下退卷张力的控制。
陈德坤[6]（2015）在《基于软件工程理论的复卷机控制系统软件研究与设计》文中提出在实际复卷机传动控制系统项目的实施中,通常是将现有的控制程序进行一定地修改,然后应用到新项目中,以满足新项目的功能要求,这就要求复卷机传动控制程序应当具有较好的移植性、复用性。然而在实际工程实践中,很多厂家的复卷机程序无法实现高效率的复用,程序移植性较差,可扩展性不佳,因此在应用于不同的项目时通常需要对原有程序做出较多修改,从而影响了生产效率。因此对复卷机传动控制系统进行软件分析和应用研究就显得非常必要。本文主要做了以下几个方面的工作:（1）文中结合复卷机的生产工艺及控制要求,运用软件工程理论中的面向对象方法、结构化方法以及构件的思想来设计复卷机传动控制程序,从而达到提高复卷机控制程序的移植性和复用性的目的。在软件工程理论中,结构化方法是其中最基本的、应用最为广泛的软件设计方法,而面向对象方法在软件的复用性方面则优于其他方法,构件技术也是软件复用的核心技术。因此,结合运用以上理论,有望改善复卷机传动控制程序的可移植性和复用性。（2）对复卷机的控制理论与控制工艺做了一定的阐述,根据复卷机的控制理论与工艺搭建复卷机系统的力学模型和数学模型。主要探讨了复卷机压纸辊压力控制模型,底辊转矩差控制模型以及退纸辊张力控制模型。（3）根据软件生存周期将复卷机传动控制程序的设计过程划分为六个不同的阶段,分别为:问题定义、需求分析、概要设计、详细设计、编码和测试,在这几个阶段中运用面向对象的方法和结构化方法对程序进行功能和数据的分析、模型的建立以及算法设计和数据定义。（4）在程序设计的各个阶段附有详细的文字、图形模型、表格等资料对程序进行描述。文中程序设计过程中所具有的文字、图标等资料有助于提高编码的准确性和程序的可读性,并且为后期程序的扩展和复用提供了便捷有利的资料。最后,分析了运用软件工程方法设计的复卷机传动控制程序的复用性,并进行了部分程序测试,验证了程序的正确性和健壮性,得出软件工程方法可有效提高复卷机程序复用性的结论。
陈丽霞[7]（2014）在《复卷机控制系统及传动系统的设计》文中指出在造纸工艺流程中，由于卷纸机卷得的纸卷比较松软,内部可能会有破损,两侧边缘不整齐,纸幅宽度等原因不能直接使用于纸加工或印刷机等设备，需要复卷机对纸卷再次复卷，使得复出的纸卷能够符合纸加工和印刷机的加工需求。随着现代纸机自动化程度的提高,产品质量的提高,对复卷机产能也提出了更高要求。此外，纸机的速度越来越高，与其相配套的复卷机也必然要有很高的速度和控制精度及自动化程度较高的控制系统，因此，电控系统的研究与设计，有利于提高复卷机的整体性能。本课题对高速双底辊复卷机的自动控制系统进行了研究与设计。复卷机自动控制系统分为两部分，复卷机控制系统和传动控制系统。复卷机控制系统采用西门子S7-400PLC，传动系统采用松下公司的系统。复卷机控制系统是对复卷机本体设备和复卷机外部设备进行控制，复卷机设备的操作，生产数据的输入，复卷机生产参数的设置，历史数据的浏览都是由复卷机控制系统完成的。传动系统主要是通过对开卷机，前底辊电机，后底辊电机进行变频控制，使复卷机保持恒定的张力控制，控制纸卷的松紧度。论文主要通过复卷机性能要求和工艺流程来设计复卷机的控制系统的结构和功能，以及根据传动系统的控制原理对传动电机选型和调试。
余慧娟,蒋爱丽,水立[8]（2014）在《基于Profibus-DP总线的复卷机控制系统设计》文中认为复卷机是是造纸机械中的重要配套设备,其性能的好坏直接影响到成品纸卷的质量,其控制功能的先进性关系到造纸厂的生产能力。本文提出了一种基于PROFIBUS-DP现场总线的复卷机传动控制系统,采用新一代直流传动装置DCS500和交流传动装置ACS800对2500复卷机进行了应用。
王红艳,陈景文[9]（2014）在《高速复卷机电控系统的设计》文中提出介绍高速复卷机系统结构和工作原理,以及电控系统设计数据和要求。为实现复卷机高精度、高速度和高效率的运行要求,通过对系统的电气配置方案,硬件设计和PLC软件编程思想的详细分析与设计,实现了机械及电气所提出的控制要求。通过合理设计,这种全直流控制的高速复卷机电控系统完全符合实际控制的需要,取得了满意的控制效果。
孟彦京[10]（2012）在《复卷机TNT耦合作用原理与质量控制研究》文中进行了进一步梳理在造纸复卷工艺过程中，复卷机是重要设备之一，它的好坏直接影响了成品纸卷品质的优劣。复卷机是一个复杂的机电设备，其工作性能与效率与所采用的控制方式与控制系统密切相关，研究合适的控制方法与控制方式，是提高纸张产品质量和企业经济效益的重要途径。本文在分析了复卷过程中的各转动单元的受力情况后，结合复卷机机电系统，建立了复卷机稳态数学模型。通过对所建模型的分析，确立了复卷机前底辊和后底辊的转矩（Torque）、压纸辊的压力（Nip load）和复卷纸幅的纸幅张力（Tension）（简称TNT）三者之间的耦合关系，分析了复卷过程中的具体控制策略的实现问题。在研究了复卷纸卷的重要质量指标与定量描述之间的关系之后。根据长度、质量和直径的关系，提出了密度分布曲线概念，用来描述复卷机成品纸卷质量指标并提出了检验和测量方法。针对端面质量的定量描述问题也提出了几种有效的解决办法，第一次定量地提出了复卷机成品纸卷的产品质量的评价方法。在对造纸复卷工艺进行了充分的了解和分析的基础上，根据所建立的复卷机数学模型和变量之间的关系，探讨了复卷机的具体控制方法。确立了以独立闭环控制为主，前馈补偿和参数给定为辅的复卷机系统控制方案。通过采用速度和转矩闭环控制加工艺曲线为参数变量的综合控制方法，实现了工程中简便易行的解耦控制。把复杂的多电机耦合系统TNT控制问题转变为若干个独立的闭环恒值控制回路与工艺参数变量给定相结合的综合控制系统，实现了复卷过程中复卷质量的稳态控制。研究了复卷机在加减速状态的控制问题，将其分为恒加速稳态过程和给定变化到加速度恒定过程两个部分，使复卷机的动态分析只涉及整个工作时间的微小部分，突出了主要矛盾，收到了很好的效果。从机电系统的动态测量与数据分析等方面，通过在线测量和经验数据曲线对比的方法确定出前馈控制的补偿参数。通过适当的前馈补偿控制解决动态过程由于惯量变化以及加减速过程的超调等所导致的张力微变，保证了纸卷的接头部分和运行过程中速度变化引起的端面突变问题。论文在研究过程中以多个工程项目的实践为背景，根据直流传动系统和交流传动系统的特点和不同以及传动装置的自身软件设计的区别，分别以PLC软件与装置软件功能相结合的设计方案和全PLC软件控制与装置作为执行机构的控制方案，进行了实践和工程应用。通过大量实践，我们看到这两种解决方案都起到了很明显的效果。论文是在大量的工程实践基础上完成的，对实践中所遇到的其他纸卷质量问题如纸卷切割端面的年轮现象，起卷时起皱和断纸、窜边等情况也进行了一定分析，对其产生的可能原因作了说明，并提出了几种比较常见的解决方法。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 分切机系统概述 |
| 1.2.1 分切机的工艺过程 |
| 1.2.2 分切成型中常见问题 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 张力控制概述 |
| 1.4.1 张力控制方式的发展 |
| 1.4.2 张力控制策略的发展 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 张力控制系统方案及模型的建立 |
| 2.1 控制系统设计要求 |
| 2.2 系统张力控制方案设计 |
| 2.2.1 放卷张力控制方案 |
| 2.2.2 分切张力控制方案 |
| 2.2.3 收卷张力控制方案 |
| 2.3 张力控制系统及卷径测量方法的设计 |
| 2.3.1 张力控制系统选择 |
| 2.3.2 卷径测量方法设计 |
| 2.4 系统动力学模型的建立 |
| 2.4.1 张力产生机理 |
| 2.4.2 放卷部分动力学模型 |
| 2.4.3 分切部分动力学模型 |
| 2.4.4 收卷部分动力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于遗传算法的自抗扰控制器设计 |
| 3.1 传统PID控制器的不足及改进措施 |
| 3.2 自抗扰控制器的理论基础 |
| 3.2.1 跟踪微分器 |
| 3.2.2 扩张状态观测器 |
| 3.2.3 非线性误差反馈控制律 |
| 3.3 遗传算法 |
| 3.3.1 遗传算法的发展及特点 |
| 3.3.2 遗传算法的基本原理 |
| 3.4 基于遗传算法优化的自抗扰控制器 |
| 3.4.1 自抗扰控制器的参数分析 |
| 3.4.2 遗传算法优化参数的过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分切机各单元张力控制仿真分析 |
| 4.1 仿真工具的介绍 |
| 4.2 系统仿真模型的建立 |
| 4.2.1 放卷单元仿真分析 |
| 4.2.2 分切单元仿真分析 |
| 4.2.3 收卷单元仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 控制系统软硬件的设计 |
| 5.1 整体控制方案设计 |
| 5.2 张力控制系统硬件组成 |
| 5.2.1 可编程逻辑控制器PLC的选型 |
| 5.2.2 驱动器及电机的选型 |
| 5.2.3 张力传感器及编码器的选型 |
| 5.2.4 触摸屏的选型 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.3.1 控制器硬件组态 |
| 5.3.2 系统网络连接设计 |
| 5.3.3 下位机软件设计 |
| 5.3.4 设备监控界面的设计 |
| 5.4 测试结果分析 |
| 5.4.1 恒张力控制测试 |
| 5.4.2 锥度收卷张力测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 复卷机技术的国内外现状 |
| 1.3 本课题的目的与主要内容 |
| 第2章 复卷的工艺过程及控制方式 |
| 2.1 复卷的工艺过程与特点 |
| 2.1.1 复卷的工艺过程 |
| 2.1.2 复卷的工艺特点 |
| 2.2 复卷机的控制方式 |
| 2.2.1 放卷辊控制 |
| 2.2.2 纸卷松紧度控制 |
| 第3章 基于SIMOTION的复卷机电气控制系统 |
| 3.1 SIEMENS SIMOTION简介 |
| 3.1.1 SIMOTION的硬件平台 |
| 3.2 SINAMICS S120驱动器概述 |
| 3.3 SIMOTION D系统组成及功能 |
| 3.4 复卷机控制系统的电气设计 |
| 3.4.1 系统主电路设计 |
| 3.4.2 控制系统选型与连接 |
| 第4章 张力控制算法与实现 |
| 4.1 PID初始参数的整定 |
| 4.2 模糊控制概述及模糊推理器的设计 |
| 4.2.1 模糊控制的发展现状 |
| 4.2.2 模糊控制的基本工作原理 |
| 4.2.3 模糊推理机的设计 |
| 4.3 模糊自适应整定PID控制器的设计 |
| 4.3.1 模糊自适应整定PID控制器参数模糊整定 |
| 4.3.2 确定系统的输入输出变量 |
| 4.3.3 PID参数的模糊整定规则 |
| 4.3.4 模糊推理和去模糊化 |
| 4.3.5 模糊自适应整定PID算法流程 |
| 4.4 模糊自适应整定PID控制算法的MATLAB仿真 |
| 4.4.1 MATLAB模型的建立 |
| 4.4.2 MATLAB仿真实验及控制性能评价 |
| 第5章 基于SIMOTION的复卷控制系统软件设计 |
| 5.1 复卷机控制系统软件开发平台 |
| 5.1.1 SIMOTION SCOUT功能阐述 |
| 5.1.2 WinCC Flexible功能介绍 |
| 5.2 模糊PID控制算法在SIMOTION上的实现 |
| 5.2.1 PID控制模块CTRL PID简介及应用 |
| 5.2.2 模糊控制模块的设计 |
| 5.2.3 模糊PID的SIMOTION模型的建立 |
| 5.2.4 SIMOTION系统阶跃响应实验及性能评价 |
| 5.3 复卷机控制系统的项目配置 |
| 5.3.1 硬件配置 |
| 5.3.2 SIMOTION SCOUT项目的基本配置 |
| 5.3.3 分配执行系统 |
| 5.3.4 配置连接、标签和HMI画面 |
| 5.3.5 下载和存储用户数据 |
| 5.4 复卷控制软件的开放性 |
| 5.5 控制站人机界面设计 |
| 5.5.1 主控画面 |
| 5.5.2 参数设定画面 |
| 5.5.3 复卷操作画面 |
| 第6章 系统调试和应用效果 |
| 6.1 模拟调试和现场调试 |
| 6.2 复卷恒张力控制系统的应用及性能评价 |
| 第7章 总结 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究动态及水平 |
| 1.2.1 复卷机电控系统研究动态与水平 |
| 1.2.2 面向对象程序设计思想的研究动态和水平 |
| 1.3 本文主要工作及内容安排 |
| 2 研究的理论基础 |
| 2.1 复卷机传动控制 |
| 2.1.1 复卷机传动工艺流程 |
| 2.1.2 复卷机电控系统控制要求 |
| 2.2 复卷机电控系统设计基础 |
| 2.2.1 PLC系统设计 |
| 2.2.2 调速装置系统设计 |
| 2.3 基于面向对象的编程理论 |
| 2.3.1 面向对象编程技术概念 |
| 2.3.2 面向对象的建模过程 |
| 2.4 统一建模语言UML |
| 2.4.1 统一建模语言概况 |
| 2.4.2 统一建模语言的表示方法 |
| 2.5 面向对象的PLC程序设计 |
| 2.6 本章总结 |
| 3 基于面向对象的复卷机电控系统程序设计 |
| 3.1 控制系统程序设计的需求模型 |
| 3.1.1 控制系统的系统边界 |
| 3.1.2 控制系统的参与者 |
| 3.1.3 控制系统的用况分析 |
| 3.1.4 控制系统基于用况图的需求模型 |
| 3.2 电控系统程序设计的基本模型 |
| 3.2.1 控制系统的对象 |
| 3.2.2 控制系统对象的定义 |
| 3.2.3 建立对象之间的关系 |
| 3.3 控制系统的辅助模型 |
| 3.4 本章总结 |
| 4 程序设计方法在S7-300PLC中的应用与测试 |
| 4.1 通信类程序的设计 |
| 4.2 功能控制类程序的设计 |
| 4.3 参数运算程序的设计 |
| 4.4 程序测试 |
| 4.4.1 程序测试的工具 |
| 4.4.2 程序测试的方法 |
| 4.4.3 相关程序的测试 |
| 4.5 本章总结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间已授权的专利 |
| 攻读硕士学位期间的完成的科研项目 |
| 1 退卷张力控制要求 |
| 2 退卷张力控制方案 |
| 3 硬件选型 |
| 3. 1 原始数据 |
| 3. 2 退纸辊电机选型 |
| 3. 3 硬件配置 |
| 3. 4 系统结构 |
| 4 软件设计 |
| 4. 1 编程思路 |
| 4. 2 软件组态 |
| 5 结束语 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复卷机发展现状 |
| 1.2.2 软件工程现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容及章节安排 |
| 2 软件工程理论 |
| 2.1 软件工程方法简介 |
| 2.1.1 结构化方法 |
| 2.1.2 面向对象方法 |
| 2.2 软件开发过程 |
| 2.3 UML建模语言在PLC中的应用 |
| 2.4 构件技术 |
| 3 复卷机电气传动系统 |
| 3.1 复卷机机械机构 |
| 3.2 复卷机控制工艺要求及方法 |
| 3.3 复卷机控制系统模型 |
| 3.3.1 压纸辊压力控制模型 |
| 3.3.2 前后底辊转矩差模型 |
| 3.3.3 退纸辊张力模型 |
| 3.4 复卷机控制系统 |
| 4 基于软件工程的复卷机控制系统设计 |
| 4.1 需求分析 |
| 4.1.1 问题背景及描述 |
| 4.1.2 系统分析 |
| 4.1.3 系统数据分析 |
| 4.1.4 UML系统建模 |
| 4.2 程序设计 |
| 4.2.1 概要设计 |
| 4.2.2 详细设计 |
| 4.3 程序测试 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 攻读硕士学位期间参与项目 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 造纸工业现状 |
| 1.2 造纸工业转型存在的问题 |
| 1.3 我国造纸工业的发展方向 |
| 1.4 本文主要的研究工作 |
| 第二章 复卷机组工作原理 |
| 2.1 复卷机组立图 |
| 2.2 复卷机组技术数据 |
| 2.2.1 纸张种类及定量 |
| 2.2.2 复卷机组速度 |
| 2.2.3 复卷机加减速时间 |
| 2.2.4 纸幅张力 |
| 2.2.5 原纸卷数据 |
| 2.2.6 小纸卷直径 |
| 2.2.7 复卷后纸幅宽度 |
| 2.2.8 复卷纸芯 |
| 2.2.9 分条刀数量 |
| 2.2.10 产能 |
| 2.3 复卷机工作描述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复卷机系统数学模型 |
| 3.1 编码器 |
| 3.1.1 增量式编码器 |
| 3.1.2 绝对值编码器 |
| 3.2 旋转变压器 |
| 3.3 脉冲频率信号的量化（f/D 变换） |
| 3.4 复卷机张力控制系统 |
| 3.4.1 复卷机开卷电机和底辊电机的负载特性及容量选择 |
| 3.4.2 复卷机张力控制系统 |
| 3.5 复卷机双底辊的负荷分配 |
| 3.6 本章小节 |
| 第四章 复卷机传动系统 |
| 4.1 复卷机电源 |
| 4.2 传动系统原理图 |
| 4.3 复卷主传动电机选型 |
| 4.3.1 退纸辊电机选型 |
| 4.3.2 底辊电机选型 |
| 4.4 复卷机主传动电机调试 |
| 4.4.1 退卷电机功率测试 |
| 4.4.2 底辊电机功率测试数据 |
| 4.5 复卷机控制系统与传动系统的数据交换 |
| 4.6 自动停止功能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 复卷机控制系统 |
| 5.1 PLC 控制系统硬件组态 |
| 5.2 控制站软件画面 |
| 5.2.1 主画面 |
| 5.2.2 纵切刀位置显示及调整画面 |
| 5.2.3 压纸辊负载曲线调整画面 |
| 5.2.4 底辊负荷分配曲线调整画面 |
| 5.2.5 纸种存储/载入画面 |
| 5.2.6 设备控制画面 |
| 5.3 生产控制流程 |
| 5.3.1 自动停机控制 |
| 5.3.2 纸卷自动换卷顺序控制 |
| 5.3.3 顶轴器自动校准位置 |
| 5.3.4 半自动调刀设置 |
| 5.3.5 压纸辊控制 |
| 5.3.6 震动传感器 |
| 5.3.7 复卷卷曲力 |
| 5.3.8 纸幅运行张力 |
| 5.3.9 静态张力 |
| 5.3.10 结合张力 |
| 5.3.11 纸卷运行曲线 |
| 5.3.12 历史曲线 |
| 5.4 除尘系统 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
| 0 引言 |
| 1 系统组成 |
| 1.1 复卷机结构 |
| 1.2 技术参数 |
| 2 控制系统设计 |
| 2.1 控制方式 |
| 2.2 软件实现 |
| 2.2.1 放纸辊自动张力控制 |
| 2.2.2 前后底辊力矩差控制 |
| 2.2.3 压纸辊压力差控制 |
| 2.2.4 圆刀传动控制 |
| 2.2.5 上下弧形辊和导纸辊速度跟随后底辊控制 |
| 2.2.6 其它控制及要求 |
| 3 系统应用 |
| 4 结语 |
| 1 复卷机的结构与工作原理 |
| 1.1 复卷机的结构 |
| 1.2 复卷机的工作原理 |
| 2 复卷机控制系统硬件设计 |
| 2.1 系统基本参数 |
| 2.2 系统主要硬件组成 |
| 3 控制系统软件程序设计 |
| 3.1 系统控制要求 |
| 3.2 PLC内部的硬件组态 |
| 3.3 核心控制部分控制策略 |
| 3.3.1 前后底辊的控制策略 |
| 3.3.2 退纸辊转矩及张力控制策略 |
| 4 总结 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复卷机发展及国内外现状 |
| 1.3 课题的提出与目的 |
| 1.4 本文所做的工作 |
| 2 复卷机典型结构与工艺分析 |
| 2.1 复卷机的结构与工作原理 |
| 2.1.1 复卷机的典型结构 |
| 2.1.2 复卷机的工作原理 |
| 2.2 复卷机机械结构与工艺过程描述 |
| 2.3 复卷机操作工艺与控制流程 |
| 3 复卷机 TNT 耦合结构分析 |
| 3.1 TNT 静态力学模型 |
| 3.1.1 压纸辊压力控制系统数学模型 |
| 3.1.2 前后底辊速差收卷模型的建立 |
| 3.1.3 退纸辊控制模型建立 |
| 3.1.4 前后底辊与退纸辊之间纸幅张力模型 |
| 3.2 质量指标与控制参数的优化分析 |
| 3.2.1 压纸辊压力控制系统分析与优化 |
| 3.2.2 底辊控制系统优化分析与设计 |
| 3.3 线速度差对张力控制的影响 |
| 3.4 卷径计算方法分析 |
| 3.4.1 原有卷径计算方法简介 |
| 3.4.2 原有卷径计算方法分析 |
| 3.5 惯性转矩的分析 |
| 3.5.1 复卷机退纸辊的惯性转矩研究的意义 |
| 3.5.2 退纸辊电机负载力矩分析 |
| 3.5.3 退纸辊惯性转矩分析 |
| 3.5.4 卷筒上的惯性转矩 |
| 3.6 直流装置弱磁点的设置对恒张力控制的影响 |
| 4 复卷机电气传动方案及特性分析 |
| 4.1 复卷机控制系统 |
| 4.1.1 复卷机传动机构 |
| 4.1.2 复卷机控制要求 |
| 4.1.3 复卷过程的曲线 |
| 4.1.4 复卷机控制方案 |
| 4.2 主传动为直流的传动控制系统 |
| 4.2.1 电机的四象限运行 |
| 4.2.2 双闭环调速系统 |
| 4.2.3 加减速过程中的 S 型斜坡曲线 |
| 4.3 主传动为交流的传动控制系统 |
| 4.3.1 应用于复卷机控制的交流传动装置 |
| 4.3.2 系统张力控制方案的提出 |
| 4.3.3 系统控制方案 |
| 4.3.4 系统控制的几个重点方面分析 |
| 4.4 直流传动控制与交流传动控制的对比 |
| 4.4.1 被控电机 |
| 4.4.2 张力控制方案 |
| 4.4.3 再生能量的处理 |
| 4.4.4 车速的影响 |
| 4.4.5 程序计算量 |
| 5 纸质量品质控制的实现与最优控制 |
| 5.1 成品纸卷的用户质量标注 |
| 5.1.1 切割断面 |
| 5.1.2 紧度控制 |
| 5.2 影响成品纸卷质量的因素 |
| 5.3 卷绕压力与纸病的关系 |
| 5.3.1 区压力与转鼓直径的关系 |
| 5.3.2 转鼓直径与纸种的关系 |
| 5.3.3 压纸辊对纸辊质量的影响 |
| 6 复卷机电控系统设计 |
| 6.1 系统投入运行的前期非程序设计部分 |
| 6.1.1 复卷机硬件配置 |
| 6.1.2 电机选型 |
| 6.1.3 编码器的使用 |
| 6.2 程序设计思想 |
| 6.2.1 PLC 工作情况 |
| 6.2.2 在西门子编程软件重点硬件配置 |
| 6.2.3 前后底辊的控制策略 |
| 6.2.4 成品纸卷直径的测量 |
| 6.2.5 退纸辊转矩及张力控制策略 |
| 6.2.6 S 型斜坡函数 |
| 6.2.7 压力曲线 |
| 6.2.8 自动停车 |
| 6.2.9 通讯以及操作屏 |
| 6.2.10 系统调试 |
| 7 复卷机结构及控制系统最新发展动向 |
| 7.1 复卷机控制系统面临的问题 |
| 7.2 目前复卷机发展趋势 |
| 8 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
