高速轧机轧辊比值独立驱动的控制策略的研究.rar

摘要:在梳棉机锡林、道夫、盖板表面包裹不同规格的针齿,这些针齿统称为针布。针布是梳棉机的重要梳理器材,梳棉机主要靠包卷在其上的针布对纤维进行分梳、除杂、均匀混合及拉直,其性能好坏直接影响梳理效果,决定了棉纱等纤维的质量。现代高产梳棉机的两大要素是金属针布和高速梳理。金属针布不仅能提高梳棉机的产质量,更重要的是为高速梳理创造了必要条件,促进了高产梳棉机的迅速发展。在梳理化纤时,更是一个重要措施,能较好地解决纤维的充塞、分梳、转移以及产质量的矛盾。因此,近年来金属针布获得了迅速的发展,不论在材料选用,制造质量还是规格设计方面都有较大的改进。而在金属针布加工过程中，轧辊是轧制过程中直接作用于钢丝的压力加工工具。轧制时轧辊与轧件之间以及轧辊之间的相互接触摩擦,从而使得高速轧机上下轧辊因修磨或运行磨损带来的压延误差不可避免，因此克服因轧辊磨损而带来的误差尤为重要，使得加工出来的金属针布更加符合实际生产标准。

　　　针对出现这样的情况，我们一般采用上下轧辊独立驱动的控制策略取代原设备的机械耦合模式，由于轧辊间距限制、不能加装位置与速度传感器，只能对电机转差驱动控制。通过位置反馈，实现高精度的位置控制，并依此建立基于矢量控制的数学模型。

　　　在上述所建模型基础上利用交流电机变频调速实现高精度位置差控制，进而实现对位置的间接控制。从而实现上下轧辊独立比值驱动，并且利用人机界面、RS485串行通信和PLC实现各种复杂动作控制，达到提高效率和提高自动化程度的目的。

关键词：金属针布；冷连轧机；轧辊独立驱动；位置控制

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪 论-1

1.1课题研究的背景及意义-1

  1.1.1课题研究的背景-1

  1.1.2课题研究的意义-1

1.2国内外研究现状与发展趋势-1

1.2.1国外研究现状与发展趋势-1

1.2.2国内研究与发展趋势-2

1.3本文主要研究的任务与内容-2

1.3.1本文主要研究任务-2

1.3.2本文主要研究内容-3

第二章 轧辊位置控制策略的研究-5

2.1控制策略-5

2.1.1线材生产工艺流程-5

2.1.2 轧制示意图-5

2.2轧辊定位系统的研究和实现-5

2.3理想定位的理论分析-6

2.4通用位置控制算法-8

2.5  位置变频系统的基本形式-14

2.5.1开环位置变频系统-14

2.5.3全闭环位置变频系统-15

2.6 系统总体方案控制框图-17

  2.7 本章小结-17

第三章 高速轧机轧辊独立比值驱动控制系统的硬件设计-19

3.1 器件的选型-19

3.1.1 变频器的选型-19

3.1.2 电机的选型-19

3.1.3  PLC的选型-21

3.1.4 文本显示器的选型-23

3.1.5编码器的选型-23

3.1.6器件选型表-24

3.2 系统供电电路设计-24

3.2.1 PLC供电电路-25

3.2.2 变频调速供电电路-25

3.3 硬件设计电气原理图-26

  3.3.1  PLC和变频器的连接-26

3.3.2变频器与编码器的连接-26

第四章 轧机轧辊控制系统的软件设计-27

4.1 编译环境-27

4.2 基本指令-27

4.3 通信协议-27

4.3.1 RS485-28

4.3.2 RS422-28

4.4 变频器的参数设置-29

4.4.1电机控制设定-29

4.4.2 电机的参数设置-29

4.4.3 电机参数自动测定-30

4.5系统软件实现-30

4.6本章小结-31

第五章 总结与展望-33

5.1总结-33

5.2展望-33

参考文献-34

致谢-35

附录：电气原理图-36