压，有反接保护功能。

模块与及负载电压之间是光电隔离的。

另外，为了使模拟量输入模块获得最佳的抗干扰性能，可以将不使用的通道与短接。

电源模块及其容量计算电源模块的输入接单相交流，输入电压为，输出电压，输出电流在输入和输出之间有可靠的隔离。

电源输出指示器用个指示伏直流输出。

如果正常输出额定电压，则绿色点亮如输出电路过载，则闪烁输出电流长期在到之间时，输出电压下降，电源寿命缩短电流超过时，电压跌落，跌落后可自动恢复如输出短路，则输出电压为，变暗，在短路消失后电压自动恢复。

在实时控制系统中，接地是抑制干扰使系统可靠工作的主要办法。

如能把接地和屏蔽正确结合起来使用，可以解决大部分千扰问题。

在确定所有的模块并组建系统时要选择合适的电源模块。

其选择准则是电源模块的输出功率必须大于模块与所有模块之和，并且要有左右的余量。

故在设计系统时考虑每块模块的电流消耗和功率损耗是非常必要的。

表列出了在直流负载电源下，所选用的各种模块的电流损耗以及从负载电源吸取的电流。

机架上电源由向其它模板供电另外插入，各块，模拟输入板块，数字输出板块。

这些模块从背板总线吸取的电流为没有超过所能转供的电流。

机架上由电源通过向其它模板供电，另外插入共块，数字输入板共块，这些模块从背板总线吸取的电流为也没有超过所能转供的电流。

那么各模块从电源吸取的总电流为考虑到电源应留有定的余量，所以电源模块应选。

变频器的选择考虑到张力控制系统对速度控制精度要求比较高，但负载不大的特点，在选择变频器时选用了西门子矢量型变频器容量在，属于小功率变频器，配套电机则是西门子专用带光电编码器交流感应电动机相，。

该系列变频器采用最新的矢量控制技术从而提高了系统的控制精度和动态响应精度。

同时，由于其内部有开关量连接器和模拟量连接器及各种功能数据组，加上提供的丰富的自由功能模块和自由控制方式，使该系统变频器较多应用于高动态性能传动系统的频率控制转速控制和转矩控制。

满足了不同控制系统的要求。

特别是在近年来投产的造纸机电气传动系统中较多采用了这种工程型变频器来组态系统。

反映出这种变频器在造纸传动中的卓越性能⒁。

系列变频器功能强大组态灵活，能适合各种场合的应用需要。

传感器与执行机构卷纸包装机控制系统中主要的传感器以开关量提供给，作为操作决策的依据，这些开关输入量有上位机启动信号色标信号产品供送信号纸片上行程开关纸球上行程开关工艺盘到达工位的行程开关送料机皮带推纸机的自动停用和工作信号皮带电磁阀等的电源信号等的控制输出大多是些开关输出信号，如送料机工艺盘电机，皮带的启动等，这些信号经功率放大驱动对应的包装执行机构。

本章小结本章分析了卷纸包装机工艺流程和包装各动作的时序及包装机速度的影响因素及提高方法，设计了包装机控制系统的控制方案运行方式及硬件的选择和组态，并详细介绍了组态的各模块。

第三章电控系统电路及各功能模块的设计卷纸包装机用三相异步电动机驱动，由专用的变频器电源供电，转速通过变频调速实现。

另外几台小功率辅助电机分别用于驱动开卷机构，切纸警功能，即当变频器或电机过热时，程序利用蜂鸣器发出尖锐的声音提醒操作员有故障发生，达到提高反应速度降低故障危险性的目的。

经过此次毕业设计，收获颇丰，感觉最大的收获应该是对理论和实际相结合的重要性有了深刻的认识。

原来在课本上学到的东西当实际用起来时才知道相差甚远，实验室里完成了调试到了现场依然问题不断。

所有这些，都使我深深认识纸上得来终觉浅，须知此事要躬行。

谢辞结束本文之际，作者谨向成都电子机械高等专科学校指导老师王显涛老师等致以崇高的敬意和由衷的感谢。

导师渊博的学识严谨细致的治学态度和丝不苟的工作作风时刻影响着我。

在这次毕业论文工作中对本人的指导，他们踏实的工作勇于开拓勤勉奉献团结协作的敬业精神使我受益非浅。

在课题研究中，有公司的支持，得到公司刘工程师的耐心指导和热情帮助，使本人能够比较顺利完成课题研究，在此表示由衷的感谢。

在论文的完成中，还得到同班同学，师兄等的支持和帮助，在此感谢他们。

另外特别要感谢我的父母姐姐等亲戚朋友，在二十多年的学习生活中，他们在精神和物质上都给了我极大的支持，有了他们的鼓励和支持，我才能专心投入到论文的研究工作中来，在此，特向他们表示我深深的谢意，最后再次诚挚地感谢所有给予我指导和帮助的老师和同学，感谢在百忙中抽出时间进行论文评审的各位老师，谢谢，附录附录电路机画张附录二框图手画三张附录三框图机画三张管显示输入状态。

输入开关闭合即有输入电压时，亮。

位数字输出模块数字输出模块将的内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平。

按负载回路使用的电源不同分为直流输出模块交流输出模块和交直流两用输出模块。

属于晶体管输出方式的模块，只能带直流负载个输出点，分成组的输出电流该模块输出具有短路保护功能，适用于连接电磁阀接触器小功率电机灯和电机启动器。

路位分辨率模拟量输入模块是通道的模拟量输入模块，在系统中用于输入主传动电机转速放卷机转速放卷辊直径等的测量值。

模块主要是由转换部件模拟切换开关补偿电路恒流源光电隔离部件逻辑电路等组成。

转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法。

积分式转换的积分时间直接影响到转换时间和转换精度。

积分时间越长，被测值的精度越高。

可选的积分时间有和。

在我国为了抑制工频及谐波干扰，般选用的积分时间，相应精度为位。

的用位的二进制补码表示模拟量的值，其中最高位为符号位，表示正值，表示负值。

模拟输入模块的输入测量值范围很宽，可直接输入电压电流电阻热电偶等信号。

它用于不带附加放大器的模拟执行元件和传感器，可以将扩展过程中的模拟信号转化为内部处理用的数字信号。

的个模拟量输入通道共用个积分式转换部件。

即通过模拟切换开关，各个输入通道按顺序个接个转换。

通道从开始转换模拟量输入值起，直持续到再次开始转换的时间称为输入模块的循环时间。

循环时间是对外部模拟信号的采样间隔。

对于个积分时间设定为，个输入通道都接有外部信号且都需断线监视的，其循环时间为的每两个输入通道构成个输入通道组，可以按通道组任意选择测量方法和测量范围。

模块上需接的负载电机构这里需要说明的是方程中是以电流来进行坐标变换的，但这些变换关系同样也适用电压和磁链。

感应电机在不同坐标下的模型感应电机在两相静止坐标下的模型其转矩方程表达如下感应电机在两相旋转坐标下的模型其转矩方程表达如下上面方程中代表定子绕组电阻代表转子电阻代表互感分别代表定转子每相绕组的等效自感代表电机旋转电角频率代表两相旋转坐标轴的同步转速。

代表微分因子。

，代表定子电流代表转子电流。

矢量控制的基本方程感应电机在两相旋转坐标下的数学模型如方程所示。

对于般使用的鼠笼电机来说转子短路，则，数学模型可以进步简化为其转矩方程表达如下其转矩方程表达如下这里两相旋转坐标系是以同步角速度转动，而在矢量控制中定子电流是被控对象，所以必须找出定子电流的两分量和其它物理量的关系。

坐标以同步转速旋转，且规定轴沿着转子总的磁链矢量的方向，即有由方程和可进步得到以下方程得这里是转子励磁时间常数。

由方程可以看出转子磁链与电流成正比，与其它电流没有关系，所以称其为励磁电流。

称电流为转矩电流。

所以，因为两相旋转坐标系按转子磁场定向，使得定子电流实现了解耦，模拟了直流电机的控制，这样就使得感应电机的控制相对简单多了。

本章小结本章论述了变频调速的基本原理，接着讨论了异步电机行了详尽的分析在不同坐标系下不同的数学模型，进而，阐述了矢量控制的基本原理，其实现构想和实现的方法。

多相感应电机系统硬件电路设计硬件电路系统概述系统的构成个典型的系统构成如图所示。

平滑滤波抗混叠滤波模拟输入模拟输出图系统硬件系统构成图系统能够处理变换的信号有很多种，但是它只能处理数字形式的信号，所以模拟信号需要经过抗混叠滤波电路进行滤波处理后经转换芯片将模拟信号转换成数字形式的信号。

然后，芯片根据实际系统性能需要进行相应的处理，比如如或者卷积经过系统处理后的数字信号再由转换器将其转换为模拟值，在对其进行平滑滤波后最终输出模拟信号。

但是我们需要特别指出的是，模拟信号的采样频率要求大于其本身频率的两倍，由奈奎斯特采样定律可知，输入信号的信息不发生丢失的基础是采样频率至少为输入信号频率的两倍。

系统的特点分析系统的基础是数字信号处理，所以它在具有数字信号处理的全部优点的基础之上还具有以下特点接口方便信号处理系统与以现代数字技术为基础的其他系统都具有很好的相互兼容性，相对于模拟系统而言，信号处理系统更容易与这些新系统实现连接稳定性好主要是对数字形式的信号进行处理，对于受温湿度或者电磁干扰之类的噪声影响不大系统运行的可靠性非常的高编程方便可编程芯片不仅可以用汇编语言，还可以压，有反接保护功能。

模块与及负载电压之间是光电隔离的。

另外，为了使模拟量输入模块获得最佳的抗干扰性能，可以将不使用的通道与短接。

电源模块及其容量计算电源模块的输入接单相交流，输入电压为，输出电压，输出电流在输入和输出之间有可靠的隔离。

电源输出指示器用个指示伏直流输出。

如果正常输出额定电压，则绿色点亮如输出电路过载，则闪烁输出电流长期在到之间时，输出电压下降，电源寿命缩短电流超过时，电压跌落，跌落后可自动恢复如输出短路，则输出电压为，变暗，在短路消失后电压自动恢复。

在实时控制系统中，接地是抑制干扰使系统可靠工作的主要办法。

如能把接地和屏蔽正确结合起来使用，可以解决大部分千扰问题。

在确定所有的模块并组建系统时要选择合适的电源模块。

其选择准则是电源模块的输出功率必须大于模块与所有模块之和，并且要有左右的余量。

故在设计系统时考虑每块模块的电流消耗和功率损耗是非常必要的。

表列出了在直流负载电源下，所选用的各种模块的电流损耗以及从负载电源吸取的电流。

机架上电源由向其它模板供电另外插入，各块，模拟输入板块，数字输出板块。

这些模块从背板总线吸取的电流为没有超过所能转供的电流。

机架上由电源通过向其它模板供电，另外插入共块，数字输入板共块，这些模块从背板总线吸取的电流为也没有超过所能转供的电流。

那么各模块从电源吸取的总电流为考虑到电源应留有定的余量，所以电源模块应选。

变频器的选择考虑到张力控制系统对速度控制精度要求比较高，但负载不大的特点，在选择变频器时选用了西门子矢量型变频器容量在，属于小功率变频器，配套电机则是西门子专用带光电编码器交流感应电动机相，。

该系列变频器采用最新的矢量控制技术从而提高了系统的控制精度和动态响应精度。

同时，由于其内部有开关量连接器和模拟量连接器及各种功能数据组，加上提供的丰富的自由功能模块和自由控制方式，使该系统变频器较多应用于高动态性能传动系统的频率控制转速控制和转矩控制。

满足了不同控制系统的要求。

特别是在近年来投产的造纸机电气传动系统中较多采用了这种工程型变频器来组态系统。

反映出这种变频器在造纸传动中的卓越性能⒁。

系列变频器功能强大组态灵活，能适合各种场合的应用需要。

传感器与执行机构卷纸包装机控制系统中主要的传感器以开关量提供给，作为操作决策的依据，这些开关输入量有上位机启动信号色标信号产品供送信号纸片上行程开关纸球上行程开关工艺盘到达工位的行程开关送料机皮带推纸机的自动停用和工作信号皮带电磁阀等的电源信号等的控制输出大多是些开关输出信号，如送料机工艺盘电机，皮带的启动等，这些信号经功率放大驱动对应的包装执行机构。

本章小结本章分析了卷纸包装机工艺流程和包装各动作的时序及包装机速度的影响因素及提高方法，设计了包装机控制系统的控制方案运行方式及硬件的选择和组态，并详细介绍了组态的各模块。

第三章电控系统电路及各功能模块的设计卷纸包装机用三相异步电动机驱动，由专用的变频器电源供电，转速通过变频调速实现。

另外几台小功率辅助电机分别用于驱动开卷机构，切纸