畢業(yè)設計-基于plc及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設計-文庫吧在線文庫
【正文】 ”按鈕，回轉(zhuǎn)架自動翻轉(zhuǎn)，到達初始位置時由于限位開關的作用自動停止，同時切刀擺臂落下。因此在這種情況下，就可以使用 S7— 200的自由端口模式及相關指令按照三菱變頻器的通信協(xié)議設計程序與之通信。 PLC對變頻器進行運行狀態(tài)監(jiān)控、運行頻率設置、啟動、停止等操作。張力值選擇合理與否取決于正確的設計計算，而合理的張力值能否得以準確和穩(wěn)定的實施，則取決于張力控制系統(tǒng)。 最后感謝評閱本論文的各位老師，感謝他們對本人論文提出的寶貴意見。 [5] 鄧忠華，郭應鋒．套色印刷系統(tǒng)中的張力控制．包裝與食品機械 2021年第 2l卷第 6期： 32 [6] 盛衛(wèi)鋒．印刷機械中的張力控制．包裝工程． 2021． 22(2)： 47． [7] 平志韓．可編程序控制器 及其在包裝機械中的應用初探． 1989． 2，包裝與食品機械： 1419． [8] 吳忠智，黃立培，吳加林．調(diào)速用變頻器及配套設備選用指南．北京：機械工業(yè)出版社， 2021：24． [9] Paul Planate． Applying Electromagic Clutches and Brakes． Instruments amp。 P L C 運行通訊設置 ， 允許接受中斷發(fā)送運行指令接受數(shù)據(jù)存儲 ， 變換子程序通訊設置子程序反傳指令子程序正傳指令子程序如果接受的首字符為S T X ， 接受存儲改字符接收存儲第二字符 ，校驗碼初始化接收存儲其他字符 ， 計算校驗碼直至接收到 ETX接收存儲第一個校驗字符接收存儲第二個校驗字符 ， 并檢查與 P L C 計算出的校驗碼是否相符主程序 子程序 中斷程序 圖 17 自由口通信程序框圖 主程序主要是調(diào)用通信設置子程序和各控制指令子程序，并發(fā)送各種運行和監(jiān)示指令。使用接收指令 RCV可以接收一個或多個字符，通過指定的通信端口 (PORT)存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū) (TBL)中。它具有極高的可靠性、豐富的指令集和內(nèi)置的集成功能、強大的通信能力和品種豐富的擴展模塊，在我國應用非常廣泛。按“加速”按鈕，機器按照設定的“加速時間”自動加速。 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設計 10 ?fMeM1r10r1v 張F2v 圖 12 收料卷受力示意圖 收卷料卷歷受動力矩為電磁轉(zhuǎn)矩，阻力為料膜張力所產(chǎn)生的力矩和摩擦轉(zhuǎn)矩，將多軸傳動系統(tǒng)等效為電機軸上的單軸系統(tǒng)，則收卷部分電動機力矩方程為： )(1 ?jdtp dMi rFM mfe ??? 張 控制系統(tǒng)綜述 張力控制不僅是印刷控制的必要組成，而且是核心部分，張力控制的效果直接關系到印刷質(zhì)量的優(yōu)劣，其控制系統(tǒng)如圖 13所示： 位置控制器 速度控制器 被控對象電位計 擺輥 張力模型*UU?主速度給定0nn?*n ?*vv?T?圖 13 張力控制系統(tǒng)簡圖 當工作 環(huán)境發(fā)生變化 (如材料松緊程度、機器運行速度、收放卷的直徑大小等 )，張力隨即改變，浮動輥的位置也發(fā)生變化，浮輥電位器反饋給 PLC的電壓隨之改變， PLC的 PID控制器將調(diào)整輸出指令，變頻器也就控制電機做出相應的加減速動作，以恢復張力的平穩(wěn)，閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖 14所示。 放卷料卷的受力情況比較復雜，它的受力情況跟預設印刷張力、加減速給定斜率有關。 為了求得浮輥擺角和張力的函數(shù)關系，為了更好的簡單明了得到各量的關系，將圖6和圖 7簡化得到幾何位置圖和轉(zhuǎn)矩關系圖 8，這樣從中可以簡單明了的推導出各個變量的關系。在放卷、放卷牽引、收卷牽引、收卷四個重要的環(huán)節(jié)上都配備了浮輥，浮輥通過活塞與低摩擦氣缸相連，根據(jù)料膜印刷所需要的張力要求，在印刷前手工對氣缸進行張力設定，該張力值為印刷張力的設定值。壓印滾筒對印版滾筒施加的壓力較大，兩者不會發(fā)生相對滑動。 (4)接料壓輥壓下，將舊料膜壓在貼著雙面膠的新料卷上，新舊料卷同以相近的速度轉(zhuǎn)動，當設定新料卷轉(zhuǎn)動時間到達后，切刀伸出進行切料，加在舊料卷上的控制量也同時被切換的新料卷上。 3 張力控制分析 凹印機各個部分的工作過程 放卷部分 放卷部分主要由放卷回轉(zhuǎn)架組成。 張力系統(tǒng)示意圖 如圖 1所示，整機張力實際上分為四段張力：放卷、入料至印刷、印刷至出料、收卷。 目前處于領先地位的控制系統(tǒng)使用單臺 PLC，通過數(shù)字量輸出控制七個變頻器的啟動及停止，通過模擬量輸出擴展模塊 EM232調(diào)整變頻器的運 轉(zhuǎn)速度指令。體現(xiàn)在張力控制方面表現(xiàn)為經(jīng)歷了磁粉張力系統(tǒng) — 交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng) — 伺服電機無軸控制系統(tǒng)幾個發(fā)展階段。 tension control?；?PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設計 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設計 [摘 要 ]印刷機在日常食品包裝中占有重要地位，它的產(chǎn)品質(zhì)量取決于張力控制。 inverter。而在我國，變頻驅(qū)動系統(tǒng)才起步不久，印刷水平相對比較落后，與世界先進的印刷技術還有一定的差距。這樣大大節(jié)省了 PLC通信網(wǎng)絡的成本，但是 PLC的 I/O點數(shù)是有限制的，使用擴展模塊控制變頻器影響了整機的功能擴展并且由于模塊的 A/D轉(zhuǎn)換影響系統(tǒng)的運行速度。 PLC是整個系統(tǒng)的核心部分。 放卷回轉(zhuǎn)架簡化示意圖如圖 3所示，它由可以在垂直平面自由轉(zhuǎn)動的兩個裝料軸組成。 牽引部分 牽引部分分為放卷牽引和收卷牽引，料膜以一定的速度平穩(wěn)的導入 印刷機組；也叫做引入和引出。因此對壓印滾筒的直徑?jīng)]有具體的要求，但對滾筒的正圓度和圓柱度有較高的要求。一旦氣缸的張力被設定，就不會被改變。 OAEBC DL1L2L0L??擺輥擺動后的位置擺輥的垂直位置 圖 8 浮輥處于某一位置時的幾何簡圖 )s inc os( c os2 202 1 ?? ?LLL LTLF ?? 浮輥擺幅通過電位 計的電壓來表征，浮輥擺動引起與之通過齒輪相連的電位計轉(zhuǎn)動，由浮輥擺角 ? 可以得到電位計擺角 s? ，可以得到一個電位計檢測電壓 u，電位計擺角 s? ，與電壓豁之間也有一個對應關系，這個關系很簡單，是一個線性關系。當預設印刷張力較小，或者給定加減速斜率比較大 (加速度大 )的時候，電機處于電動狀態(tài)，料卷的受力如圖 10所示；當預設印刷張力較大，或者給定加減速斜率比較小 (加速度小 )的時候，電機處于發(fā)電狀態(tài)，料卷 的受力如圖 11所示。 P I D調(diào)節(jié)器 執(zhí)行機構 （ 變頻器及電機 ） 被控對象 （ 印刷材料 ）測量元件 （ 浮輥電位器 ）D / AA / D*uuu? fn圖 14 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 基于 PLC及變頻器的印刷機控制系統(tǒng)的硬件設計 11 4 PLC硬件部分設計 PLC的硬件結(jié)構 S7200系列 PLC提供多種具有不同 I/O點數(shù)的 CPU模塊和數(shù)字量、模擬量 I/O擴展模塊供用戶選用。如果加速過程中沒有人工干預，機器的線速度最終將達到設
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