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造纸网由聚酯纤维材料制成,网线是按照特定织机要求编织而成的网布,是目前世界上主要的烘燥、过滤材料之一,广泛应用于造纸、污水处理等行业。在生产过程中,纸浆在造纸网上沉淀脱水形成纸张雏形,造纸用网的质量将直接影响到纸张生产质量的优劣。在聚酯网的织造过程中,伺服卷取/送经对于提高聚酯网质量有着重要意义。通过伺服卷取/送经保证聚酯网织造过程中张力恒定,继而提高聚酯网质量。同时采用计算机控制,完成通过伺服卷取/送经等先进控制功能,是高档织机的标志和发展趋势,对提高织机的织造速度和运转效率,改善织物质量,具有重要意义。
本文在分析聚酯网织机工艺及经纱张力的基础上,结合纺织工艺、机电一体化等方面的知识,设计并完成了伺服卷取/送经机构和张力测量系统,多次实测的结果表明,该系统平稳实现平滑卷取/送经。建立了伺服卷取/送经以及张力闭环控制数学模型。伺服卷取的相关计算为根据纬密和卷取机构参量计算伺服卷取量;伺服卷取量和织速计算伺服电机卷取速度;根据卷取机构计算伺服电机卷取力矩。伺服送经的相关计算为根据织缩和送经机构参量计算伺服送经基本量;通过伺服电机送经量和卷取量之差产生经纱张力,通过传感器感知张力,反馈到控制系统,得到送经补偿1;聚酯网制造过程中,经纱盘直径不断变小,通过传感器感知,得到送经补偿2;伺服送经量和织速计算伺服电机送经速度;根据送经机构计算伺服电机卷取力矩。为了较好的实现伺服卷取/送经,设计了以PLC为主控制器,以交流伺服系统为执行元件的控制系统,对伺服卷取/送经控制系统及其电路进行设计,完成相应的控制软件,给出了实测结果,保证经纱张力稳定在1500±50kg,该系统能够较好的完成任务。