玻璃钢缠绕机PLC控制系统的设计

【摘要】玻璃钢是一种性能优良的高强度复合材料，可以用它来制作水处理产品保护外壳，起到使水处理产品不被水压挤得变形或损坏的作用。玻璃钢缠绕机是制备水处理产品保护外壳的关键设备，它的性能优劣关系到纤维缠绕成型的效果，进而影响水处理产品的质量。对制备水处理产品保护外壳的玻璃钢纤维缠绕机的运动控制特点、缠绕精度和缠绕规律等方面进行分析，结合水处理产品保护外壳的制作工艺要求，设计了以三菱PLC和三菱定位控制器FX2N-20GM为核心控制部件，以伺服系统和气动单元为驱动装置，以触摸屏为人机交互界面的基于机电一体化技术构造的高精度缠绕机电气控制系统。根据PLC和定位控制器FX2N-20GM在控制功能上的优点，充分利用PLC强大的逻辑控制功能、数据运算功能和定位控制器FX2N-20GM的精确定位控制功能，将PLC运算得到的运动量传输给定位控制器FX2N-20GM，由定位控制器FX2N-20GM控制主轴电机和小车电机协调运动，从而使缠绕机具备螺旋缠绕和环向缠绕的功能。文章讨论了控制系统的总体方案设计，着重介绍了PLC程序的编写、定位控制器FX2N-20GM程序的编写及参数的设置、触摸屏的组态过程和伺服放大器的参数设置等内容。文章同时对伺服系统的控制方式类型进行了研究与分析，根据各控制方式的优缺点，选择了半闭环的控制方式；设计了主轴和小车协调控制策略，采用插补控制方式，很好的完成了小车电机对主轴电机速度的跟踪。实际运行结果表明该控制系统自动化程度高、控制精度高、性能稳定、操作简单、交互界面友好、设备体积小、成本低，完全满足工艺要求，具有良好的应用前景。
【作者】凌志辉；
【导师】王辉；张志学；
【作者基本信息】湖南大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】PLC；FX2N-20GM；触摸屏；伺服电机；控制系统；缠绕规律；

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