嵌入式夾砂管道纏繞機(jī)數(shù)控系統(tǒng).pdf

1、夾砂玻璃鋼管道作為一種新型復(fù)合材料管道，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、流量大、不結(jié)垢、不留渣、不爆破、可靠性高、壽命長(zhǎng)、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用與農(nóng)業(yè)、電力輸水、城市給排水等各個(gè)領(lǐng)域。
　　 夾砂玻璃鋼管道生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是生產(chǎn)玻璃鋼夾砂管道的重要設(shè)備，然而目前市場(chǎng)上已有的大部分的此類纏繞機(jī)控制系統(tǒng)均采用的是NC嵌入PC的方式，此種方式下運(yùn)動(dòng)控制器和計(jì)算機(jī)連成一體。這種機(jī)構(gòu)使系統(tǒng)的完全開放性受到限制，而且在

2、實(shí)際的加工生產(chǎn)過程中，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)容易受外界干擾、不夠穩(wěn)定，使得整個(gè)纏繞機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降。針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)了以TRIOMC302為核心、以觸摸屏DOP-B07S200為人機(jī)界面、以交流伺服系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)元件的嵌入式夾砂管道纏繞機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。
　　 本系統(tǒng)是重載系統(tǒng)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于纏繞工藝的要求，電機(jī)需要不斷的換向，而且在纏繞過程中出現(xiàn)斷紗時(shí)需要接紗，這兩種場(chǎng)合下都需要電機(jī)低速運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)低速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)會(huì)出現(xiàn)低速

3、爬行的現(xiàn)象，這不僅會(huì)影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性，而且會(huì)加速機(jī)械部件的磨損，因此在本論文開始首先對(duì)電機(jī)的摩擦動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明當(dāng)電機(jī)的速度低到一定程度時(shí)，電機(jī)的速度曲線會(huì)出現(xiàn)“波動(dòng)”現(xiàn)象，位移曲線會(huì)出現(xiàn)“波浪線”現(xiàn)象，降低了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。為了抑制這種現(xiàn)象的發(fā)生，采用了模糊PID的控制方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，結(jié)果表明模糊PID的控制方法可以有效的降低此現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率，并提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。之后結(jié)合現(xiàn)代開放式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念以及

4、設(shè)計(jì)的工藝要求，對(duì)該數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案的設(shè)計(jì)以及硬件電氣設(shè)計(jì)，其中包括伺服系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制器與伺服系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)以及運(yùn)動(dòng)控制器的I/O口電氣設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)方面，以Windows為開發(fā)平臺(tái)，以ScreenEditor2.00.05編程軟件為開發(fā)工具，完成了具有參數(shù)設(shè)置、I/O點(diǎn)測(cè)試、實(shí)時(shí)顯示等功能的數(shù)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件的開發(fā)。根據(jù)實(shí)際的加工工藝要求，利用TRIO的軟件開發(fā)工具開發(fā)了下位機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制程序，以完成具體的加工操作，該程