纸纱复合袋糊底机控制系统设计

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目前,纸纱复合袋的糊底主要是人工操作,存在糊底效率低、废品率高、劳动力短缺等问题。由于糊底过程工艺复杂性等因素限制,国内还没有专门针对纸纱复合袋的糊底设备,国外虽已有纸纱复合袋的自动化糊底设备,但技术和产品引进的成本较高,维修不便,且纸袋生产规格不同。因此,开发符合我国生产需求的纸纱复合袋自动化糊底设备,具有重要的现实意义。根据纸纱复合袋糊底流程作业特点,并借鉴国内外经验,设计了一套基于PLC的纸纱复合袋糊底机控制系统,主要工作如下:
  根据纸纱复合袋糊底机的工艺流程、技术要求及过程控制的特点,设计由触摸屏、PLC、变频器、异步电动机、传感器等构成的控制系统,并对控制系统的总体方案进行设计。根据系统的总体方案,设计了控制系统的硬件电路,主要包括 PLC的选型,系统主电路设计,控制电路设计,涂胶子系统、加热子系统、气压传动子系统的设计。
  在多电机同步控制系统中,采用主从补偿的同步控制方案,并加入了模糊自适应PID控制算法,建立了调速系统的数学模型并进行仿真。结果表明,采用模糊自适应PID控制器的多电机同步控制策略能够获得较好的同步性能,能够满足纸纱复合袋糊底机的生产需要。
  为实现糊底机生产现场数据的远程传输,设计了糊底机的通信系统,通信系统包括三层网络,分别是顶层的触摸屏、中间层的PLC和下层的变频器。触摸屏与PLC的通信采用PPI通信协议,PLC与变频器之间通信采用自由口模式下的USS通信,通过RS-485总线进行网络间的组网,实现上、下位机的通信。
  监控系统能直观地反映系统的运行状态,使操作员可以及时了解生产过程,实现生产过程的远程监控,因此根据糊底机控制系统的特点及主要功能,对糊底机监控系统进行了总体设计。监控系统划分为6个模块,分别是工作区模块、操作区模块、显示区模块、故障模块、参数设定模块、纸袋产量模块,最后利用WinCC flexible组态软件对上述功能进行实现。
  纸纱复合袋糊底机控制系统的开发能够实现糊底过程流水作业,一次成型,可根据客户的需求,对各式袋宽的纸袋进行自动糊底,提高生产效率。通过触摸屏实现远程监控,可有效解决针对纸纱复合袋的自动化糊底问题。
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