横切机电气改造中步进系统方案

汉德保5-SEO

横切机主要用来分切一些带有码克线的纸产品的设备。原设备由一台主直流步进电机带动一个机械齿轮传动装置，机械装置的一部分去牵引纸卷，使之按照切纸需求把指定的纸长送往切刀。另一部分去带动切刀辊进行分切，同时，原设备还有一小功率的直流步进电机，其主要任务是对切刀位置进行微调，以便使切纸精度更加精准。


　　改造应用：利用两台交流步进电机取代原设备的主直流步进电机及机械齿轮传动装置，用定位模块和另一台步进电机替换原车的微调电机，以及通过PLC、人机界面实现机器齿轮的软调整来满足生产的需求。

　　一、系统控制要求

　　（1）传感器采集部分。要求传感器在机车运行时，把采集到纸张上的码克信号传送给PLC，PLC经过中断处理以及相应计算后传送给定位模块，从而控制微调电机的运转方向和转数。

　　（2）放大器。要求步进放大器实时采集脉冲信号，同时再与其设定的参数配合，以完成控制电机的目的。

　　（3）终端人机对话操作控制。由于生产的纸张种类很多，不同的纸张码克线之间的距离相差很大，因此，每生产一种纸张时需要输入该纸张的两码克之间的真实长度，这样可以减少微调电机的运行转数提高生产精度。

　　（4）编码器采集部分。采用l3位的绝对值型编码器，用来实时的反映切刀位置，以便调整微调电机。

　　（5）切纸精度要求在0．5mm以内。

　　二、硬件系统的设计

　　（1）牵引步进系统采用速度控制方式，其速度的给定方式是由电位计给定。

　　（2）切刀步进系统采用位置控制方式，与牵引运动控制系统采取级联的控制方式，即切刀步进系统跟随牵引运动控制系统。该控制方式可以准确的使两套系统速度同步。

　　（3）微调步进系统的控制方式是由向定位模块传送需要的脉冲数，再由定位模块发出脉冲指令给微调步进放大器，从而来控制微调步进电动机的运转。定位模块发出的是脉冲串+符号的方式，因此微调步进放大器也需要相应的设置来接受定位模块的脉冲指令。

　　三、控制系统的软件设计

　　控制系统的软件包括PLC的控制程序、定位模块的控制程序和操作终端的监控系统，前者执行实时控制任务，后者实现人机交互功能。

　　（1）实时控制任务

　　它由数据采样，数据运算，数据处理，控制信号处理等程序构成。

　　①数据采样：程序在采集码克传感器信号的同时采集编码器的信号，以判断切刀的当前位置的偏差。

　　②数据运算和数据处理：为了精确的控制切纸精度、配合终端显示，对数据区中的数据进行处理。对切刀的位置偏差进行补端。同时也控制运动控制系统的一些控制信号。

　　（2）监控程序

　　监控软件实现运行画面、I／0状态显示画面、故障显示画面、故障查询画面，并设计有控制与操作画面。监控运行时，图形属性随时数据改变而变化。

　　（3）步进放大器参数设定

　　牵引步进电机采用速度控制方式，切刀和微调步进电机采用位置控制方式，各电机根据需要相应地设置其电子齿轮比及加减速时间等。

　　四、结束

　　该系统可稳定运行，自动化程度高，控制精度满足生产的要求。同时也可减少电气故障的发生率，提升明显的经济效益。

梦唤

好像很专业啊