干式复合机张力控制系统的研究

摘要

各行业的发展均离不开包装行业，复合机是解决产品印刷后包装工艺的主要设备。干式复合机就是将印后的两种不同物料贴合在一起的复合薄膜机器。我国的软包装设备大多依靠国外进口，很多企业没有采用先进的数字化工艺流程。研究干式复合机的生产工艺和相关技术，对我国软包装加工行业的发展有重要的意义。
　　本文对干式复合机的张力和温度采用分段式的控制方法。复合机的生产过程中，张力作为一个重要性能指标，是卷绕系统的控制重点。张力控制是保证控制系统控制精度的重要环节，同时，张力与物料的线速度存在强耦合关系，对复合机的张力控制和速度控制是本文的主要问题。干式复合机分为放卷、涂胶、复合、收卷四个主要环节，卷绕机构的卷径随着收卷、放卷过程卷径实时变化，因此，对物料的线速度控制比较困难。本文分析干式复合机生产的工艺流程，研究物料和卷辊和张力的关系，对生产线和执行机构进行数学建模，分析生产过程中的干扰因素，引入内模控制方法，对张力控制器进行设计并仿真分析，内模控制引入低通滤波方法，可以抑制扰动对系统的影响，提高了系统的稳定性。对硬件电路进行设计搭建，通过检测单元对物料张力进行检测，反馈给张力控制器，控制执行机构对物料线速度进行调整。
　　本文完成了干式复合机张力控制系统的研制，主要体现在：完成了以欧姆龙PLC为控制核心的张力控制器的设计；设计了直流电机驱动电路，选择直流电机驱动器来控制直流电机的转速；完成系统的软件程序设计编写工作，实际生产表明张力控制器能够达到系统的控制要求，张力控制系统稳定快速，响应速度快，优化了复合机张力控制系统的性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1课题研究的意义及背景

1.2干式复合机国内外发展现状

1.3主要研究内容

第2章 干式复合机工艺简介及工作过程

2.1干式复合机系统结构

2.2干式复合机的工艺流程

2.3干式复合机的设计方案

2.4本章小结

第3章 张力控制系统数学模型及仿真分析

3.1物料的动力学模型

3.2卷辊的动力学模型

3.3 干式复合机执行单元的数学模型

3.4 干式复合机生产线的数学模型

3.5 张力控制器设计及仿真

3.6 本章小结

第4章 张力控制系统硬件设计

4.1硬件控制系统

4.2 PLC外部I/O连接

4.3 直流电机驱动器

4.4 本章小结

第5章 系统软件设计

5.1 CX-Programmer程序编写环境

5.2系统流程图

5.3系统梯形图

5.4复合机界面

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢