【正文】 tension Analysis of fluctuation rate Whether the tension fluctuating rate meets the requirements is a key index for evaluating the performance of the designed tension control system. Enacted a initialized yarn tension, after pensation calculation, output it. Then, test the actual tension and find out the maximum and minimum tensions. 6 Conclusions Simulation and experimental results show that the system is feasible with the PLC as the kernel,the AC digital servo motor as the execute element and a radius following device to perform the radius pensation. The characteristics of the system include (1) A Panasonic FPseries PLC and functional modules serve as the control kernels. The small volume, high integrity, high reliability, excellent control capability and the low cost all make the system convenient and pact with high enough reliability and precision. (2) The yarnretaking device can be left out, because the servo motor can perform the same function. (3) The modularized software design facilitates the construction expansion and the secondary development of the customers. (4) The friendly programming environment of the Panasonic FPWIN_GR software encapsulates the capability of online programming. Parameters can be changed on line and the control effects can be seen instantaneously. 基于 plc 的張力控制系統(tǒng)的發(fā)展 摘要 光纖彎曲力 是復(fù)合材料影響成型工藝質(zhì)量的一個(gè)重要因素 彎曲 的產(chǎn)品直接張力器是纖維纏繞工藝的關(guān)鍵技術(shù)技巧。 本文介紹了閉環(huán)張力控制系統(tǒng)與可編程邏輯控制器 (PLC)和功能模塊為控制核心 ,交流電 (AC)伺服電機(jī)為執(zhí)行要件、radiusfollowing 裝置 ,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)半徑補(bǔ)償。 補(bǔ)償技術(shù)的半徑滾動(dòng)進(jìn)行了分析。 復(fù)合材料纖維纏的成分繞具有重量輕、強(qiáng)度高 ,抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn) ,廣泛應(yīng)用于航空、航天工業(yè)。 纏繞過程中一個(gè)理想的張力控制系統(tǒng)將提供固定和可調(diào)的張力 [13]。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器擁有了更高的性能價(jià)格比 ,計(jì)算機(jī)化的張力控制器也開始使用了。 因此 ,這種類型的控制器 得到了廣泛的應(yīng)用 [67]。然而，中國(guó)的 彎曲光纖 產(chǎn)業(yè)起步較晚，仍然落后于西方國(guó)家。因此，本 文反映了 基于 plc的張力控制系統(tǒng) 。 放卷機(jī)和卷取 機(jī)是兩種驅(qū)動(dòng)類 型之一，表面驅(qū)動(dòng) 模式 或者 中心 驅(qū)動(dòng) 模式 。 中間 驅(qū)動(dòng) 模式 是卷軸桿上的 中心軸的滾動(dòng) ，纏繞纖維的線速度和張力隨著卷軸的半徑變化而變化，這導(dǎo)致了所謂的“ 滾動(dòng)厚 ”。 這個(gè)系統(tǒng)采用中心驅(qū)動(dòng)的方案和外拉 纖維配置。 一種測(cè)量半徑的裝置和取樣的半徑變 化可以測(cè)量卷軸半徑的變化，通過模擬數(shù)字整流器，卷軸半徑變化被發(fā)送給 PLC。系統(tǒng)發(fā)布了速度指令和轉(zhuǎn)矩限制指令，并把它們轉(zhuǎn)換成能控制伺服驅(qū)動(dòng)的輸出模擬電壓信號(hào)。脈沖編碼器和霍爾開關(guān)可以測(cè)量伺服 電動(dòng)機(jī) 的速度和轉(zhuǎn)矩，并把速度和轉(zhuǎn)矩反饋給構(gòu)成閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)的 PLC系統(tǒng)。 系統(tǒng)中的主要成分包括 （ 1）一個(gè)日本松下可編程控制器 （ 2）一個(gè)日本松下 空調(diào) 交流數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)和伺服 電動(dòng)機(jī) （ 3）一個(gè)測(cè)量半 徑的裝置和旋轉(zhuǎn)電位計(jì) 數(shù)學(xué)模型 在纖維纏繞中對(duì)張力的有效控制是必 要 的。因此，在機(jī)械分析被控對(duì)象時(shí)，我們應(yīng)該考慮張力速度的影響。 PLC的功能模塊可以計(jì)算出輸出半徑、轉(zhuǎn)矩和速率反饋、預(yù)算法則的規(guī)律和系統(tǒng)的輸出。 如公式（ 1）所示，實(shí)時(shí) 滾動(dòng)半徑、力矩 、 角 速度和卷軸的旋轉(zhuǎn)慣性是 正常的，因此系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多變量的時(shí)域變化系統(tǒng)。 （ 2）關(guān)于張力 J? (t )ω (t )的影響可以被忽略，因?yàn)樗查g的慣性改變 微乎其微。公式（ 1）可以簡(jiǎn)化成： TR(t) = M(t) + J (t )ω? (t ) (2) 因此，卷軸直徑的變更和其角速度是決定紗線張力大小的主要影響因素。 半徑滾動(dòng)變化結(jié)束后， 另一端連接通過對(duì)電位計(jì) 齒輪 的 放大結(jié)構(gòu) ,轉(zhuǎn)變成一個(gè)變化主軸半徑變化的電壓 ,如圖 2。具有較高計(jì)算精度的數(shù)字化或數(shù)字 模擬轉(zhuǎn)換取決于位的數(shù)字轉(zhuǎn)換器和模擬的轉(zhuǎn)換器。每個(gè) 基本指令 的運(yùn)算速度是 s /步驟 ,因此 500 步驟程序 只需要 。 PLC 的梯形圖適用于整個(gè)控制程序。為了解決這個(gè)問題 ,控制程序的開發(fā)主機(jī)上的操作界面可以輸入執(zhí)行的參數(shù)和顯示實(shí)時(shí)張力 、 速度與滾動(dòng)半徑。上層計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)命令給可編程序控制器作為一種 ASCLL 字符串。 系統(tǒng)的輸入是電壓反饋，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩反饋和速度反饋。該軟件的控制流張力控制系統(tǒng) 如圖 3所示 。當(dāng)張力值設(shè)置為 10 N，仿真和實(shí)驗(yàn)條件下的張力曲線可以獲得幾乎 恒 定的 張力 ,如圖 4和圖 5分別顯示 。 率 的分析 靜態(tài)差異 率是評(píng)估系統(tǒng)的性能非常重要的指標(biāo)。 表一 張力靜態(tài)差異率的分析 波動(dòng)比 的分析 張力波動(dòng)率是否符合是一個(gè) 評(píng)價(jià)張力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的績(jī)效 的關(guān)鍵指標(biāo) 。然后 ,測(cè)量實(shí)際的張力 大小 并找出 最大值和最小值 。 本系統(tǒng)以 可編程序控制器 (PLC)為核心 ,數(shù)字伺服電機(jī)為執(zhí)行元件，一個(gè)半徑補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行半徑補(bǔ)償 ，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)是可行的 。小容積，高誠(chéng)信，高可靠性，良好的控制能力和低成本使 系統(tǒng) 方便 ， 可靠性高以及精度高 。 （ 3）模塊化的設(shè)計(jì)促進(jìn) 工程 擴(kuò)建和二次開發(fā)客戶的需求。 程序員可以改變對(duì)線的 控制， 并看到實(shí)時(shí)效果