1 å•題的æå‡º
化纖長絲的生產éŽç¨‹éœ€è¦æ‡‰ç”¨å·ç¹žæ©Ÿå°‡åŒ–å¸çº–ç¶çš„çµ²æ¢å·ç¹žæˆç‚ºå…·æœ‰ä¸€å®šå®¹é‡çš„圓柱形å·è£ã€‚å·ç¹žæ©Ÿé€šå¸¸ç”±å·å–æ©Ÿæ§‹å’Œå°Žçµ²æ©Ÿæ§‹å…©å¤§éƒ¨åˆ†çµ„æˆ ã€‚éš¨è‘—åŒ–çº–ç”Ÿç”¢æŠ€è¡“çš„é€²æ¥ï¼Œå°¤å…¶æ˜¯é«˜é€Ÿç´¡çµ²æŠ€è¡“的發展,化纖機械日益趨å‘高速化ã€é€£çºŒåŒ–ã€è‡ªå‹•åŒ–ã€æ•¸å—åŒ–ã€æ™ºèƒ½åŒ–å’Œæ©Ÿé›»ä¸€é«”åŒ–ã€‚å› æ¤ï¼Œåœ¨åŒ–纖長絲的整個å·ç¹žéŽç¨‹ä¸ï¼Œç‚ºäº†é¿å…çµ²æ¢çš„æ–·é ã€ä¼¸é•·ä¸å‹»ã€æ¢å¹²ä¸å‹»ï¼Œä»¥æé«˜çµ²æ¢çš„æŸ“色性能和å·è£çš„æˆå½¢è‰¯å¥½ï¼Œç¶“å¸¸é‡‡ç”¨éŒ è»¸å‚³å‹•æ–¹å¼çš„å·å–機構作為高速å·ç¹žæ©Ÿçš„é‡è¦çµ„æˆéƒ¨åˆ†ã€‚
æ–‡ç»[4]介紹了以化纖長絲æˆå“纖ç¶ç·šå¯†åº¦çš„å®šç¾©å°Žå‡ºçš„éŒ è»¸å‚³å‹•æŽ§åˆ¶æ¨¡å¼åŠå…¶é‡‡ç”¨å–®ç‰‡å¾®æ©Ÿçš„å¯¦ç¾æ–¹æ³•。這里在å°åŒ–纖長絲高速å·ç¹žæ©ŸéŒ è»¸å‚³å‹•æ–¹å¼æ·±äººç ”究的基礎上,論述了一種由æŸä¸€å·ç¹žæ™‚é–“å…§å·è£è³ªé‡å°Žå‡ºçš„éŒ è»¸å‚³å‹•æŽ§åˆ¶æ¨¡åž‹åŠå…¶æ‡‰ç”¨å¯ç·¨ç¨‹è¨ˆç®—機控制器(PCC)的實施方案,以構æˆåˆä¸€ç¨®éŒ 軸傳動的控制技術。
2 éŒ è»¸å‚³å‹•çš„å»ºæ¨¡åˆ†æž
ç¾è¨do 為紙質ç’管的外徑(其單ä½ç‚ºmm)ã€H 為導絲機構的往復動程(其單ä½ç‚ºmm)ã€P 為å·è£çš„視在密度(其單ä½ç‚ºg/c㎡)ã€Gç‚ºé«˜é€Ÿç´¡çµ²æ©Ÿè¨ˆé‡æ³µç†”é«”å出é‡ï¼ˆå…¶å–®ä½ç‚ºg/min ,它主è¦å–決于化纖長絲æˆå“纖ç¶å«æ¿•é‡èˆ‡å«æ²¹é‡ç³»æ•¸ã€åŒ–纖長絲æˆå“纖ç¶ç·šå¯†åº¦ã€å·ç¹žé€Ÿåº¦å’Œç‰½ä¼¸å€æ•¸ç‰å› ç´ ï¼‰ã€tx為æŸä¸€å·ç¹žæ™‚間(其單ä½ç‚ºs)ã€dx ç‚ºå°æ‡‰äºŽtxçš„æŸä¸€å·è£å¤–徑(其單ä½ç‚ºmm) ï¼Œå‰‡æ ¹æ“štxçš„å·è£è³ªé‡å¯å¾—:

(l)
從å¼ï¼ˆ1)å¯å°Žå‡ºï¼š

(2)
åˆç”±äºŽå·ç¹žé€Ÿåº¦v(其單ä½ç‚ºm/min)與å·è£è¡¨é¢åœ“周速度v1ã€æ©«å‹•導絲速度v2之間坿§‹æˆä¸€å€‹å¦‚圖l 所示的å·ç¹žé€Ÿåº¦çŸ¢é‡åœ–(圖ä¸çš„a 為å·ç¹žè§’ã€m 為導絲機構æ¯åˆ†é˜å¾€å¾©æ¬¡æ•¸ï¼‰ï¼ŒäºŽæ˜¯å°æ‡‰äºŽtxçš„éŒ è»¸è½‰é€ŸnK (其單ä½ç‚ºrï¼min)的æŸä¸€å€¼ç‚ºï¼š

(3)
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圖1 å·ç¹žé€Ÿåº¦çŸ¢é‡åœ–[/align]
把å¼ï¼ˆ2)代人å¼ï¼ˆ3)便得出æŸä¸€å·ç¹žæ™‚é–“txèˆ‡å°æ‡‰çš„æŸä¸€éŒ è»¸è½‰é€Ÿ 之間的函數關系å¼ï¼š

(4)
å¼ï¼ˆ4 )å³ç‚ºä¸€ç¨®éŒ è»¸å‚³å‹•çš„æ•¸å¸æ¨¡åž‹å’ŒéŒ è»¸è½‰é€Ÿçš„æŽ§åˆ¶åŸºç¤Žï¼Œå®ƒè¡¨æ˜Žå¯æŒ‰é å…ˆè¨å®šçš„vã€aã€Gã€pã€H ã€doç‰ç”Ÿç”¢ç¾å ´å·¥è—åƒæ•¸å’Œæ©Ÿæ¢°åƒæ•¸æ±‚å¾—éŒ è»¸è½‰é€Ÿéš¨å·ç¹žæ™‚間變化的特殊è¦å¾‹ã€‚
3 éŒ è»¸å‚³å‹•çš„å¯¦æ–½æ–¹æ¡ˆ
ç‚ºäº†å¯¦æ–½ä¸Šè¿°éŒ è»¸å‚³å‹•çš„ç‰¹æ®Šè½‰é€Ÿè¦å¾‹ï¼Œå¯é‡‡ç”¨çµæ§‹æ¡†åœ–如圖2 æ‰€ç¤ºçš„æ©Ÿé›»ä¸€é«”åŒ–æŽ§åˆ¶æ–¹æ¡ˆã€‚éŒ è»¸å‚³å‹•çš„åŸ·è¡Œæ©Ÿæ§‹æ‰€æŽ¥å—çš„æŒ‡ä»¤ç‚ºéŒ è»¸è½‰é€Ÿå¯¦éš›çµ¦å‡ºå€¼n :它是以函數關系å¼ï¼ˆ4ï¼‰æ‰€ç¢ºå®šçš„éŒ è»¸è½‰é€Ÿè¨ˆç®—å€¼n 作為主è¦å…§å®¹ï¼›åŒæ™‚,考慮到隨著å·è£å¤–å¾‘çš„ä¸æ–·å¢žå¤§ï¼Œå·å–機構的慣性ã€å·è£æ—‹è½‰æ™‚產生的風阻和摩擦力矩亦隨之增大,考慮到接觸輥打滑的影響,則將接觸輥實際轉速n èˆ‡å°æ‡‰v的接觸輥è¨å®šè½‰é€Ÿn 進行比較,把兩者之間的本次åå·®e 通éŽè‡ªå‹•å¯è®Šæ¯”例增益的比例ç©åˆ†ï¼ˆPI)控制算法,å°å¼ï¼ˆ4)的計算值n 進行輔助的微é‡ä¿®æ£ï¼Œä»¥é€²ä¸€æ¥æ”¹å–„控制éŽç¨‹çš„éœå‹•態特性和ä¿è‰é«˜é€Ÿå·ç¹žæ©Ÿçš„æ’ç·šé€Ÿå·ç¹žã€‚æ‰€ä»¥ï¼ŒéŒ è»¸è½‰é€Ÿå¯¦æ™‚æŽ§åˆ¶æ™‚çš„å¯¦éš›çµ¦å‡ºå€¼ç‚ºï¼š

(5 )
å¼ä¸çš„P為與å·è£å¤–徑有關的自動å¯è®Šæ¯”例系數ã€I 為ç©åˆ†ç³»æ•¸ã€ã€‚e 為上一次的å差值。
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圖2 éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©Ÿçš„æ©Ÿé›»ä¸€é«”åŒ–çµæ§‹æ¡†åœ–[/align]
4 éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©ŸPCC 控制系統的è¨è¨ˆ
4.1 PCC æŽ§åˆ¶ç³»çµ±çš„ç¡¬ä»¶çµæ§‹
在具體實ç¾å¼ï¼ˆ5ï¼‰æ‰€è¦æ±‚的檢測ã€è¨ˆç®—å’ŒæŽ§åˆ¶ä»»å‹™æ™‚ï¼Œå¯æ‡‰ç”¨PCC 控制技術按圖2 的示æ„è¨è¨ˆæˆç‚ºå¦‚圖3 æ‰€ç¤ºçš„ä¸€ç¨®éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©Ÿæ©Ÿé›»ä¸€é«”化的PCC 控制系統:紙質ç’管上繞有å·è£ï¼Œå·è£ä¸Šæœ‰æ–½åŠ ä¸€å®šæŽ¥è§¸å£“åŠ›çš„æŽ¥è§¸è¼¥ï¼ŒæŽ¥è§¸è¼¥çš„å¯¦éš›è½‰é€Ÿç”±å…¶å°æ‡‰çš„轉速傳感器檢測拾å–ï¼Œè£æœ‰ç´™è³ªç’ç®¡çš„éŒ è»¸ç”±éŒ è»¸é›»æ©Ÿç›´æŽ¥å‚³å‹•ï¼ŒéŒ è»¸é›»æ©Ÿé€šéŽå…¶è®Šé »å™¨èª¿é€Ÿï¼Œæ•´å€‹ç³»çµ±çš„æ ¸å¿ƒéƒ¨ä»¶æ˜¯PCC 。圖3 ä¸çš„PCC é¸ç”¨äº†å¥§åœ°åˆ©è²åŠ èŠå·¥æ¥è‡ªå‹•化公å¸B&R2000PCC 系列B&R2003PCC åŠå…¶æ¨¡å¡ŠåŒ–擴展技術,它主è¦ç”±B&R2003PCC å系列ä¸çš„CP474CPU 主模塊ã€DI135 高速數å—é‡è¼¸äººæ¨¡å¡Šã€IF321RS485 æŽ¥å£æ¨¡å¡Šå’ŒIF3llRS232 æŽ¥å£æ¨¡å¡Šç‰çµ„æˆã€‚
CP474CPU 主模塊內å«2003 的處ç†å™¨ã€looKB çš„SRAM ã€512KB çš„Flash PROM ã€ç”¨äºŽCPU 編程和下載程åºçš„RS232接å£ã€ç”¨äºŽè¯ç¶²è¨è¨ˆçš„CAN 接å£å’Œ4 個CP æ’æ§½ï¼Œå®ƒå¯å›ºåŒ–系統程åºï¼Œå˜å„²åŒ–纖å·ç¹žç”Ÿç”¢ç¾å ´çš„å·¥è—åƒæ•¸å’Œæ©Ÿæ¢°åƒæ•¸ã€PI 調節的系數ã€ä¸é–“變é‡ç‰ï¼Œå®Œæˆæœ‰é—œè¨ˆç®—ã€æª¢æ¸¬å’ŒæŽ§åˆ¶ç‰ä»»å‹™ã€‚æ’人CP474CPU 主模塊CP æ’æ§½çš„Dl135 模塊,具有高速數å—é‡è¼¸å…¥çš„功能,å¯å……分利用其內部4 MHz é«˜é »è„ˆæ²–ä¿¡è™Ÿã€é«˜é€Ÿè¨ˆæ•¸å™¨ä»¥åŠCP474 所特有的ç¨ç«‹æ™‚間處ç†å™¨å–®å…ƒï¼ˆTPUï¼‰åŠŸèƒ½ï¼Œé€šéŽæ•¸å—濾波法實時檢測接觸輥實際轉速n ,從而有效地æé«˜äº†æ¸¬é€Ÿçš„精度。æ’å…¥CP474CPU 主模塊CP æ’æ§½çš„IF311 模塊,具有RS485 接å£çš„功能,完æˆå°‡éŒ 軸轉速實際給出值n é€è‡³éŒ è»¸é›»æ©Ÿè®Šé »å™¨çš„RS485 接å£ï¼Œå¯¦ç¾éŒ 軸傳動的éŽç¨‹æŽ§åˆ¶ï¼Œä½¿éŒ 軸轉速符åˆå¼ï¼ˆ4)所æè¿°çš„目標函數。æ’人CP474CPU 主模塊CP æ’æ§½çš„IF311 模塊,具有RS232 接å£çš„功能,用于連接HITECH PWS 一700TSTN型觸摸å±ï¼Œä»¥é€²è¡ŒåŠŸèƒ½é¸æ“‡ã€åƒæ•¸è¨å®šã€ç‹€æ…‹æŒ‡ç¤ºç‰æœ‰é—œéµç›¤æ“作和信æ¯é¡¯ç¤ºã€‚一旦完æˆè¨ç½®ä»»å‹™ï¼Œè§¸æ‘¸å±äº¦å¯è™•于脫機狀態。
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圖3 éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©Ÿçš„PCC æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ç¡¬ä»¶çµæ§‹æ¡†åœ–[/align]
4.2 PCC 控制系統的軟件è¨è¨ˆ
圖3 æ‰€ç¤ºçš„éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©ŸPCC 控制系統的軟件部分主è¦é‡‡ç”¨B&R2003PCC系列編程軟件包PG200所æä¾›çš„PL2000高級語言和HITECH PWS 編程軟件包ADP3進行程åºè¨è¨ˆã€‚整個系統的應用軟件å¯åˆ†ç‚ºè‹¥å¹²å€‹æ¨¡å¡Šï¼Œå…¶ä¸çš„ç‰¹è‰²éƒ¨åˆ†æ˜¯éŒ è»¸å‚³å‹•å·ç¹žæ©Ÿé‹è¡Œå‰çš„æ•¸æ“šæº–å‚™è™•ç†ç¨‹åºæ¨¡å¡Šå’ŒéŒ 軸傳動å·ç¹žæ©Ÿé‹è¡ŒåŽçš„éŽç¨‹æŽ§åˆ¶è™•ç†ç¨‹åºæ¨¡å¡Šã€‚
圖4 所示的為數據準備處ç†ç¨‹åºæµç¨‹åœ–ï¼Œå®ƒå¯æŒ‰åŒ–纖å·ç¹žç”Ÿç”¢ç¾å ´çš„vã€a ã€G ã€p ã€H ã€do以åŠå·è£æ»¿ç’外徑d ç‰å·¥è—åƒæ•¸å’Œæ©Ÿæ¢°åƒæ•¸ï¼Œåœ¨CP474CPU 主模塊的å˜å„²å™¨ä¸æŒ‰å¼ï¼ˆ2)和å¼ï¼ˆ4)建立有關ä¸é–“變é‡ã€åƒç…§å¼ï¼ˆ4ï¼‰å»ºç«‹éŒ è»¸è½‰é€Ÿçš„åˆå§‹è¨å®šå€¼n ã€åƒç…§å¼ï¼ˆ3)建立接觸輥è¨å®šè½‰é€Ÿn ç‰æœ‰é—œæ•¸æ“šï¼Œä»¥æ“´å¤§ç³»çµ±çš„æ‡‰ç”¨èŒƒåœå’Œæé«˜ç³»çµ±çš„實時性。
圖5 所示的為éŽç¨‹æŽ§åˆ¶è™•ç†ç¨‹åºæµç¨‹åœ–,它是以函數關系å¼ï¼ˆ4)為主è¦åƒç…§ç‰©ï¼Œé€šéŽæª¢æ¸¬æ‹¾å–n 計算求出e ,按å¼ï¼ˆ5)的PI 算法得出n ï¼Œç¶“è®Šé »å™¨èª¿é€Ÿï¼Œä½¿éŒ è»¸è½‰é€ŸæŒ‰ç…§å¼ï¼ˆ4)的目標函數é‹è¡Œ,直至到é”å·è£æ»¿ç’外徑d 為æ¢ï¼Œå¾žè€Œå¯¦ç¾å°éŒ 軸傳動電機的閉環實時控制。
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圖4 數據準備處ç†ç¨‹åºæµç¨‹åœ–

圖5 éŽç¨‹æŽ§åˆ¶è™•ç†ç¨‹åºæµç¨‹åœ–[/align]
5 çµè«–
這里é‡é»žç ”究并論述了一種由å·ç¹žæ™‚é–“å…§å·è£è³ªé‡å°Žå‡ºçš„éŒ è»¸å‚³å‹•åŽŸç†åŠå…¶PCC æŽ§åˆ¶æ¨¡åž‹ï¼Œç‚ºå…·é«”å¯¦æ–½éŒ è»¸å‚³å‹•æŽ§åˆ¶æä¾›äº†åˆä¸€ç¨®è¡Œä¹‹æœ‰æ•ˆçš„æŠ€è¡“方案,并通éŽå¯¦é𛿇‰ç”¨ï¼Œåœ¨å·è£æˆå½¢ç‰æ–¹é¢å·²å‘ˆç¾å‡ºè‰¯å¥½çš„æ•ˆæžœã€‚
由于B&R2003PCC是一種集工æ¥è¨ˆç®—機ã€ç¶²çµ¡é€šè¨Šã€è‡ªå‹•檢測技術于一體的集æˆåŒ–ã€æ™ºèƒ½åŒ–ã€é€šç”¨åŒ–ã€æ¨™æº–åŒ–ã€æ¨¡å¡ŠåŒ–ã€ç³»åˆ—化的自動控制è£ç½®ï¼Œå…·æœ‰è¼ƒé«˜çš„å¯é 性ã€è¼ƒå¼·çš„æŠ—干擾能力ã€è¼ƒçŸçš„開發周期并易于è£å…¥æ©Ÿæ¢°è¨å‚™å…§éƒ¨ç‰ç‰¹é»žï¼Œæ˜¯åŒ–纖工æ¥ç”Ÿç”¢éŽç¨‹æ©Ÿé›»ä¸€é«”化系統實ç¾å¾žç°¡å–®é‚è¼¯æŽ§åˆ¶åˆ°å¾©é›œé›†æ•£æŽ§åˆ¶çš„ç†æƒ³æ‰‹æ®µã€‚