基于plc横切机控制系统研究

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1、机械设计与制造第2期MachineryDesign&Manufacture2010年2月文章编号：1001—3997(2010)02—0054—03基于PLC的横切机控制系统研究刘研(沈阳职业技术学院，沈阳110045)StudyofcrosscutmachinedrivesystembasedonPLCcontrolLIUYan(ShenyangPolytechnicCollege，Shenyang110045，China)；【摘要】目前，包装行业应用的横切机因其控制精度不高，可操作性差等原因已不能满足现代生产：÷要求。采用PLC

2、下位机控制变频器对PMSM调试，对瓦楞纸板横切机控制系统的硬件设计和软件设计实÷现。测试结果表明该系统具有良好性能。：i关键词：PLC；横切机；瓦楞纸板i÷【Abstract】Atpresent，crosscutmachinewhichusedinpackindustryalwayscannotmeetmod一；：ernproductionrequirementsbecauseitscontrolaccuracyisnothighandmaneuverabilityisnotgood．It!implementsPLC∞lowerma

3、chinetocontroltransduceranddebugPMSM．Thenhardwaredesignand5一；：waredesignofthiscontrolsystemaredeveloped~Testresuhsshowthatthecontrolsystemhasgoodpe咖r-_i÷mo／b÷?Keywords：PLC；Crosscutmachine；Corrugatedboard：‘⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯··⋯·⋯··⋯··⋯··⋯·

4、·⋯··⋯··⋯··⋯·⋯··⋯··⋯··⋯．·⋯··⋯··⋯··⋯··⋯，·⋯··⋯·●⋯··⋯．j中图分类号：TH16文献标识码：A1引言(1)剪切长度等于刀轴的周长，在刀轴运转过程中，其线速度始终等于送纸速度，刀轴为匀速运动。目前，我国包装行业所使用的横切机多为20世纪70年代引(2)剪切长度小于刀轴的周长，在同步角区以外，刀轴先做匀进的国外产品，其控制系统采用Z8OCPU及中小规模集成电路；加速运动，再做匀减速运动。Z80CPU已经退出主流市场，复杂的电路结构和元器件的老化，(3)剪切长度大于刀轴的周长且小于临界长度在同步角

5、区以以及系统抗干扰能力较差，给维修工作带来极大的麻烦；不友好外，刀轴先做匀减速运动，再做匀加速运动。的人机接口和缺乏生产数据统计功能已不能适应现代企业的管(4)剪切长度等于剪切临界长度，当剪切长度大于刀轴的周理需要。在实际应用中，国内一些公司大多采用直流电机或无刷长达到一定程度时，在刀轴一周的运动中必然有一个停滞的阶直流电机为核心，其系统普遍存在直流电机调速设备造价较高，段，当停滞的阶段恰好为零时的剪切长度，称为剪切临界长度。可靠性要低于交流电机，因频繁起停，电机的寿命大大缩短以及(5)剪切长度大于剪切临界长度，在同步角以外，刀轴先

6、做匀由于调速电机运行不够平稳等缺点，在为达到快速制动的目的减速运动至零，在一定区间保持角位移不变，然后另一区间做匀时，往往采用大功率能耗电阻，制动电阻选择不当，也经常造成电加速运动[2-3]。机被烧毁的严重后果【I】。2．2旋转体的运动方程对横切机控制系统进行了研究，采用PLC下位机控制变频器对永磁同步电机进行调速，根据控制理论和机电传动理论在工对整个系统的特性进行分析，需要计算系统带动负载时的转程上的实际应用，提出了变频器控制交流电机的数学模型，验证矩，需要充分了解交流伺服电动机的特性，而且需要深入了解被驱动对象一机械装置的特性，

7、并将交流伺服电动机和被驱动机械了此数学模型的正确性，并以瓦楞纸板横切机控制系统为例，对装置统一加以考虑。其硬件、软件进行了相应的设计。(1)转速：伺服电动机的转速是指其转子的旋转速度，角度02控制系统的模型建立与角速度Q二者之间的关系为：2．1横切机的工作状态n：(1)通过对横切机工作特点的分析，本文采用速度、位置、转矩闭d￡环控制来实现对其剪切的精度的控制。具体而言，从生产线出来当用电动机转速来表示时，则的瓦楞纸以某一速度向横切机输送，横切机的上下刀轴每转一圈Q=2彻(2)完成一次切纸过程，在同步角内上下刀轴的线速度与送纸速度保直

8、线运动的线速度为，旋转半径为r(m)，角速度为Q(md，持一致且完成切纸动作，根据送纸速度和所切纸张的长度的不S)，则有线速度和角速度之间的关系如下：同，上下刀轴在一圈内的运动状态也是不同的，可分为五种状态：=Q·r(3)★来稿日期：