基于高速全自动包装机的控制系统应用设计摘要的夹钳机构沿轴向运动，到限位开关时，轴向运动停止，夹钳机构径向运动电磁阀打开，三个夹杆同时顺着导轨径向运动，当触到抓紧开关时，抓紧动作结束。延时,在此时间段中，主电机带动该机构轴旋转度，延时结束，轴向电机继续动作，完成窝边动作。然后径向电机反转，夹紧装置松开，同时轴向电机反转，使夹钳机构退回的原位。卸料工位当到达此工位时，由于已越过卷纸的支撑平台，包装好的卷纸由于重力作用，自动落入成品库中。.放卷分切部分的张力控制卷纸包装机有套传动系统，包括放卷，切断，每个部分由台电动机带动。从放卷到切断，包装纸是连续的，当机器起动时，由上位机发出命令，主速节点的电机开始转动，同时通知其它各节点开始协调动作，以保证各段包装纸的线速度致，从而使张力趋于稳定，停机时同样如此。在升降速过程中，主速节点必须发送升降速标志给其它各节点，使他们在控制各自张力时作出相应的补偿，这个过程要求响应快。当段张力出现允许范围内的抖动时，系统也应该作出上述反应。由主速节点测量到的包装纸线速度必须实时传到放卷节点，当轴上的包装纸即将放完时，该部分的另轴应该提前转动起来，并且线速度和主速节点传过来的速度值保持致，这样才能实现无速度差转接，以减少废料。机器运行过程中，旦个部分出现故障，其测控节点应将信息立即传往上位机，上位机发出急停命令使下位机各节点同时对各自电机进行直流制动。在分切的过程中，由于放卷辊上包装纸的直径越放越小，放卷机系统的转动惯量的变化范围很大，采用般的控制方法难以取得满意的控制效果。而采取基于的自适应控制方法则可消除系统转动惯量变化的影响，达到优良的控制效果。包装纸分切机调节原理简介在分切时，为了使包装纸平整伏贴，必须使包装纸保持定的张力。包装纸分切机是种采用调节辊的张力控制系统。其放卷机控制系统原理如图所示。工作时首先根据纸厚通过上位机设定所需张力，该张力是通过气压加至调节辊上而产生的。由于调节辊所受到的向下的力是重力和气压力的合力，该力是个恒定的力，调节辊所受到的向上的力则是包装纸的张力和。因此，只要调节辊处于静止或匀速运动状态，包装纸的张力就是该恒定力的半，亦即张力亦是个恒定的力。分切机主传动变频器控制主传动电机跟随控制面板上速度，电位器的设定值运动，放卷机变频器及传动电机的作用是控制包装纸的放卷速度，使调节辊稳定在平衡点附近，以间接地控制张力。调节辊的位置通过电位器检出后送，放卷辊的直径通过超声波测距仪检出后送。内部根据分切机主传动的速度调节辊的位置以及放卷辊的直径等数据，经运算得到并输出放卷机变频器的给定频率，控制放卷机的运行。使其线速度与分切机的线速度同步。从而使调节辊保持在中间位置。放卷部分放卷部分恒张力控制的变化是由于原卷材半径的变化，造成放卷电机转矩的变化，根据放卷半径的检测方法，以放卷筒为研究对象，根据图受力关系，建动态力矩平衡方程张力控制系统的实现基本控制思想由于带膜放卷辊的直径变化范围很大，放卷辊的转动惯量变化范围很大，亦即控制对象的参数变化范围很大，若控制器采用定参数的调节方法必定得不到满意的控制效果。因此系统中采用了自适应控制原理。自适应控制是随着计算机的发展和普及而发展起来的种新型自动控制技术。其控制作用是基于定的数学模型和定的性能指标综合出来的，采用的是“预测辨识控制”的方法，通过辨识包括对系统的结构参数性能指标等的辨识而获得自适应能力。个典型的自适应控制系统如图所示，与般反馈控制系统的区别在于增加了参考模型和自适应控制器⒆，因此增加了几个参数。在自适应控制系统中，般反馈控制作用和自适应控制作用同时存在。当信号进入自适应控制回路后，经运算产生适当的调整作用，直接改变控制器的参数，从而使系统的输出逐步与模型输出接近，直到即偏差信号，自适应调整过程就自动停止，控制器参数也就自动整定完毕⒇。在张力控制系统中利用自适应控制，使变频器工作在转速开环的方式下，此时变频器及电机的传递函数可近似为个惯性环节和积分环节。其中积分系数与放卷辊的转动惯量成正比。而放卷辊的转动惯量与其直径的平方成正比。通过将转速实际值反馈给，经形成转速闭环，并通过检测放卷辊的直径，在转速环前向通道中设置个与放卷辊直径的平方成正比的比例系数，可以抵消其转动惯量的变化所产生的影响，从而保证转速环在放卷辊直径变化时始终具有优良的动态性能。从而确保分切机工作时包装纸张力的稳定。放卷机的调节原理方框图见图。图中控制系统硬件配置控制系统硬件结构简图见图。其中系统使用西门子公司的可编程序控制器，主要模块有，通讯模块扩展模块等。用于要求中到大规模的程序和通过进行分布式配置的设备，具有能进行浮点处理的处理器和用于接口通讯的微控制器，可直接与编程器连接。使用编程语言，最短的指令执行时间为.，最长的除法操作指令执行时间为.。定时控制程序调用间隔为到，性能上满足对分切机有关传动电机进行实时转速控制的要求。是通信处理器，可通过简单进行配置和编程，支持,等通讯协议。能全自动地处理与它相连接的设备的数据通信，以及编辑和缓冲数据，用于可编程序控制器和主从接口模板.作为主设备接口模板时，可链接多达个从站。从站可以是分布式设备，其通讯模块为.亦可以有接口的现场设备，通过总线的数据传送率可达网卡是将的口和上位机连接，以进行程序的下载调试及变量传输。，分布式外设是的重要组成部分。由物理层数据链路层以及用户层构成。主要应用于现场级.是种高速可达和便宜的通信连接，它被设计为自动控制系统和设备级分散的之间进行通信使用，可满足全数字交直流调速系统对于电机快速的时间响应要求。通讯板，是用于的总线接口，通过双口与变频器内闭环控制电子板接口.变频器可通过通讯板接人网中作为从站接收主站的控制。型矢量变频器配置板后可与总线接口，变频器之间传送速度给定与状态等。与电机同轴的光电编码器的输出脉冲信号通过板送变频器.调节辊的位置信号和放卷辊的直径信号等经分布式模块.通过总线传送给.是分布式组件，带有集成的