玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计

.学校代号_ 学 号_ 密 级_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 衡 孟 军_培养单位 新 科 学 院_导师及职称 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、本钱低、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展分析，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的开放性和精细的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根底上，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构造和松下公司的MINAS A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Visual C+语言进展编写。实际运行说明，此系统的控制器运行稳定可靠，完全到达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；缠绕机目录第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璃钢缠绕机开展概况及趋势.5 1.3.1玻璃钢缠绕机的国外开展概况.5 1.3.2玻璃钢缠绕机的国开展概况.6 1.3.3纤维缠绕工艺的开展趋势.7 1.4本课题的研究容.8第2章玻璃钢缠绕机控制系统设计.9 2.1玻璃钢缠绕机系统构造.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位置伺服系统根本类型.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纤维缠绕的根本原理.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.