壁纸收卷机张力控制系统设计与实现.pdf

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1、壁纸收卷机张力控制系统设计与实现杨旭东，孙晓朋，王俊，戴广永，徐海亭(西北工业大学机电学院，陕西西安710072)DesignandRealizationofTensionControlofWallpaperWindingSystemYANGXu—dong，SUNXiao—peng，WANGJun，DAIGuang—yong，XUHai—ting(SchoolofMechanicalEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)摘要：在分析收卷过程中张力产生的原因及对0引

2、言张力要求的基础上，完成了一套闭环变张力控制系统的结构设计，以及主要控制算法和PLC程序的编在印刷、纺织、造纸及铜箔等行业中，收卷机有写，通过使收卷电机PI控制中的比例系数和收卷张着广泛的应用。收卷是利用电机驱动芯轴，将连续力随卷径而变化，满足了收卷张力的工艺需求，达到运行的带状或丝状材料卷绕到芯轴上。卷取过程了稳定控制的目的。中，对材料张力的控制至关重要，如果张力控制不合关键词：张力控制；PI控制；收卷机适，将产生菊芯、抽芯、打折和串卷等问题，影响产品中图分类号：TP23的品质及产品的后续加工_IJ。文献标识码：A在壁纸生产过程中，原纸经涂布、印刷、压花

3、和烘文章编号：1001—2257(2013)02—0057—04干等工艺流程后，最终需要卷取成卷，以便存储、运输Abstract：Thispaperfinishedastructuralde—及进一步加工。收卷过程中的速度、卷径大小均存在signofacloselooptransformabletensioncontrol着较大范围的波动，因此，整个系统是一个张力和速systemandmaincontrolalgorithmandPLCpro—度相耦合的系统『2]。实践证明，收卷过程中如果保gramcompilebasedonanalyzingthecau

4、seoften—持恒张力，将出现串卷等缺陷。为实现良好的收卷效sionintherewindingprocessandthetensionre—果，收卷张力必须随着卷径的变化而改变，实现变张questofrewindingprocess．Inordertomeetthe力控制，这样才能保证所收料卷的品质。windingtensiontechnologydemandandstablecon—1壁纸收卷机机械结构及工艺要求trolpurpose，theproportioncoefficientofthewind—单工位壁纸收卷机的机械结构如图1所示。壁ingm

5、otorPIcontrolandwindingtensionvaries纸经印刷、压花和烘干后，最终经冷却辊引出，经过withcooldiameter．棍1、摆棍、过棍2和过棍3后缠绕到收卷棍上。壁Keywords：tensioncontrol；PIcontrol；take—纸张力的产生是由于收卷棍和主机存在一定的线速upmachine度差，并且此差值的大小决定张力的大小。壁纸产生的张力作用到摆辊上，其方向与气缸作用到摆棍收稿日期：2012—09—27上的力相反。当壁纸作用到摆棍上的力和气缸作用参考文献：(1)：31，37．[1]陶扬，乌效鸣，符壁犀，等．

6、原位瓦斯检测仪集气装置E4]郑州炜盛电子科技有限公司．MQ一5可燃气体检测用半导体气敏元件[z]．的设计[J]．煤矿安全，2011，42(12)：1—6．[5]韩中华，王长涛，张楠．基于单片机的瓦斯报警器设[2]文国军，乌效鸣，王生维，等．煤层气近水平孔孔底水力计[J]．电子产品世界，2008，15(12)：45—47．封隔器设计与试验[J]．煤田地质与勘探，2008，36(6)：73—77．作者简介：杨宁(1983一)，女，天津人，助理工程师，主要[3]张丽．浅谈瓦斯气的开发和利用[J]．煤，2007，16从事生产线控制及程序设计工作。《机械与电子}20

7、13(2)·57·i■■●‘■i■■壁纸收卷机张力控制系统设计与实现到摆棍上的力大小相等时，摆棍将处于中间位置，此以控制收卷的速度及维持此时张力的稳定。利用由时气缸压力的大小即反映出壁纸张力的大小，因此，触摸屏构成的人机界面，实现对收卷锥度起始张力、可以通过检测摆棍的位置和控制摆棍气缸压力的大结束张力和锥度起始直径等参数的设定，收卷电机小，来检测和控制壁纸张力的大小。P值表的初始化，以及对当前收卷直径和摆棍精密过辊3电位器状态的监视。2．2张力控制主要算法分析及其PLC程序编写根据对壁纸收卷机机械结构和工艺要求的分析，为了实现收卷过程中张力的稳定控制，结合

8、控制系统的结构，完成了控制系统控制程序的编写与调试。在控制程序中，