复卷检品机控制系统的设计与实现

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:opcs2009
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在软包装印刷行业中,对印刷薄膜的复卷、印刷图案的检测是非常重要的环节。复卷检品机在印刷薄膜、纸类制品及复合薄膜等卷筒状产品的生产加工过程中是一个必备的检验设备,能够对上述材料进行全自动的复卷及品质检验。随着自动化技术的发展,自动化控制设备的运用已渗透到生产生活的各个领域。张力控制和纠偏控制是复卷检品机控制系统中的关键环节。复卷检品机张力控制系统在国内的研发水平较低,国外产品不仅价格昂贵而且不便于对系统进行升级维护。针对这一现状,本复卷检品机控制系统采用自动化控制技术,研究张力控制和纠偏控制策略,运用PLC作为核心控制器,结合伺服驱动技术,集成了张力控制系统和纠偏控制系统,制定控制方案和控制流程,设计系统的硬件结构,同时完成软件编程。最终设计了一套人机界面友好、操作简便、可靠性高的复卷检品机控制系统。首先,分析了复卷检品机张力控制及纠偏控制的国内外发展概况,指出我国卷绕系统所存在的问题,提出了本文所要研究的主要内容,并根据复卷检品机的技术要求,分析本控制系统的主要功能。根据张力产生的原因,研究张力和速度的关系,结合增量PID算法,采用放卷控制系统速度恒定,收卷控制系统张力恒定的张力控制策略。根据卷材跑偏原因,确立放卷纠偏和收卷纠偏同时进行的纠偏控制策略。利用人眼视觉暂留特性,设计频闪静像外部控制方案,方便人员对印刷质量进行检测。其次,完成复卷检品机控制系统主要硬件器件的选型,根据电气特性完成配线并设置相应参数,搭建复卷检品机硬件系统。采用模块化编程思想设计梯形图程序,实现系统恒速度控制、恒张力控制、纠偏控制以及计米倒卷功能。为了方便人员操作管理,还根据控制需求设计了友好的人机交互界面。最后,对复卷检品机控制系统各个功能模块进行测试,并装载印刷薄膜进行整体调试,修正系统参数。测试表明,本复卷检品机控制系统性能稳定可靠,卷材运行速度恒定,张力恒定,纠偏效果好,控制精度高,人机界面的设计不仅方便对整个系统进行控制,还可以监测历史运行数据,具有良好的应用价值。
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