高速精密切纸机的伺服控制

【摘要】：高性能的控制系统是切纸机高性能工作的关键技术。本文以“2850型高速精密切纸机”为背景，研制和开发了基于PLC和变频技术的切纸机控制系统。其中包括系统的总体方案设计、硬件设计、软件设计以及控制算法实现等问题。 本文首先阐述了切纸机的现状和发展趋势以及变频调速技术的发展和在控制系统中的应用。从切纸机的机械结构研究入手，介绍了切纸机的工作原理以及其结构特征对控制系统的要求；其次对控制系统进行了方案论证，并确定最终方案。 本文提出了基于PLC和变频调试技术的集散式同步控制方案和采用PID控制算法实现多电机的同步控制。并详尽论述了基于PLC和变频调试技术集散式控制系统的硬件构成、软件设计以及他们的特点。硬件设计充分体现了PLC和变频器的强大功能以及他们在系统中的灵活应用，触摸屏的应用为系统提供了友好的人机操作界面。在控制软件的设计过程中，采用了模块化的程序设计方法，并采取必要的措施来提高软件系统的可靠性。 为实现控制系统中的同步控制，将一台电机的转速作为目标速度，另一台电机的转速作为检测速度，采用PID控制算法使检测速度值跟随目标速度值。为了实现控制系统中的纸张张力控制，通过变频器的转矩控制方式来实现。在提出系统性能指标的同时，对这些指标进行了测试，达到了预期的效果。