玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计.docx

玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计.docx

《玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计.docx（66页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计

学校代号___________学号__________

分类号___________密级__________

河南科技学院

工程学士学位论文

玻璃钢缠绕机PLC控制

系统的设计

学位申请人姓名衡孟军_

培养单位新科学院_

导师姓名及职称牛联波_

学科专业电气工程及其自动化_

研究方向PLC系统控制_

论文提交时间2017.03.28_

玻璃钢缠绕机控制系统设计

摘要

玻璃钢缠绕机是生产玻璃钢储罐及管道的关键设备，玻璃钢管道简称FRP管道，具有安装方便，耐腐蚀、强度高、质量稳定、成本低、机械自动化生产易于实现等显著优点，在石油、化工以及输水输气工程中应用得越来越多。

同时纤维缠绕技术是一项涉及复合材料、高分子化学、数学、机械、电子、计算机等多门学科的综合性技术。

本文对玻璃钢管道缠绕机的运动控制特点、缠绕精度和缠绕规律等方面进行分析，结合当前最新的缠绕技术和加工工艺要求，提出了以工控机和PMAC运动控制卡为核心的开放式数控缠绕机系统，并结合工业PC机和PMAC的优点，充分利用了PMAC的开放性和精密的PID调节、样条曲线插补等功能以满足不同型号的玻璃钢管道的加工要求，从而实现该设备螺旋缠绕和环向缠绕的功能。

本文同时讨论了计算机控制系统的组成，控制系统的总体设计，并在分析缠绕精度和伺服系统特点的基础上，根据管道缠绕控制系统要求以及交流伺服系统的优良性能，采用了半闭环伺服系统结构和松下公司的MINASA系列全数字式交流伺服系统，对主轴和小车采用了不同的控制方式:

主轴采用速度控制，小车采用位置控制方式。

最后基于软件控制系统要求用户界面友好、实时性好、控制精度高、操作方便的特点设计了控制系统软件，该软件采用VisualC++语言进行编写。

实际运行表明，此系统的控制器运行稳定可靠，完全达到了设计功能和缠绕精度要求。

关键词PLC;运动控制器;伺服系统;缠绕规律;控制系统；缠绕机

第1章绪论................................................................................................................1

1.1课题背景及意义...............................................................................................1

1.2玻璃钢纤维缠绕工艺.......................................................................................2

1.2.1玻璃钢纤维缠绕工艺分类........................................................................2

1.2.2玻璃钢纤维缠绕工艺特点........................................................................3

1.3璃钢缠绕机发展概况及趋势...........................................................................5

1.3.1玻璃钢缠绕机的国外发展概况................................................................5

1.3.2玻璃钢缠绕机的国内发展概况................................................................6

1.3.3纤维缠绕工艺的发展趋势........................................................................7

1.4本课题的研究内容...........................................................................................8

第2章玻璃钢缠绕机控制系统设计.........................................................................9

2.1玻璃钢缠绕机系统结构...................................................................................9

2.2缠绕机微机控制系统组成...............................................................................10

2.3控制环节设计...................................................................................................11

2.3.1速度控制....................................................................................................12

2.3.2位置控制....................................................................................................12

2.4位置伺服系统基本类型...................................................................................13

2.5缠绕机控制系统设计.......................................................................................14

2.5.1运动控制驱动模块....................................................................................16

2.5.2伺服系统模块............................................................................................20

2.5.3工业控制计算机........................................................................................21

2.6本章小结...........................................................................................................22

第3章纤维缠绕的线型规律和工艺设计.................................................................23

3.1纤维缠绕的线型...............................................................................................23

3.1.1环向缠绕线型规律....................................................................................23

3.1.2螺旋缠绕线型规律....................................................................................24

3.1.3缠绕线型规律的实现................................................................................25

3.2纤维缠绕的基本原理.......................................................................................26

3.2.1缠绕工艺分析与设计...............................................................................29

3.2.2缠绕轨迹的稳定条件...............................................................................32

3.3玻璃钢管道缠绕机缠绕精度的影响因素及提高方法..................................33

3.3.1缠绕精度的衡量指标及意义...................................................................33

3.3.2影响微机控制式缠绕机缠绕精度的设备因素及提高方法...................33

3.4本章小结..........................................................................................................35

第4章控制系统应用软件设计................................................................................36

4.1控制系统软件的总体设计..............................................................................36

4.2前后台程序的编制..........................................................................................38

4.2.1程序的初始化...........................................................................................39

4.2.2运动控制程序...........................................................................................39

4.2.3上位机应用软件设计...............................................................................40

4.3软件界面设计..................................................................................................44

4.4本章小结.....