四辊压延机的前辊(开卷机)直流调速系统设计.doc

中南大学 运动控制课程设计与综合实验报告 设计题目：四辊压延机的前辊〔开卷机〕直流调速系统设计 专业班级：自动化1106 班 学生姓名：刘帅伟 指导教师：周成训 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章：绪论1 1.1 四辊压延机的前辊〔开卷机〕直流调速系统生产流程以及控制设计要求1 1.2 四辊压延机及开卷机的技术特点和开展现状2 第二章：四辊开卷机直流调速系统方案选择3 2.1 直流调速原理3 2.2 开环直流调速系统3 2.3 转速负反应直流调速系统4 2.4 带电流截止负反应的直流调速系统6 2.5 双闭环直流调速系统7 第三章：双闭环直流调速系统结构及各功能模块概述 11 11 3.2 各功能模块概述 12 3.2.1 速度调节单元 12 3.2.2 电流调节器 13 3.2.3 电流反应与过流保护 14 3.2.4 速度反应与系数整定 15 3.2.5 逻辑控制单元 16 3.2.6 零速封锁单元 19 3.2.7 给定积分单元 19 第四章：恒张力控制系统的设计 20 4.1 卷曲开卷冲动张力控制系统 20 4.1.1 张力控制系统的一般工作原理 20 4.1.2 间接张力控制和直接张力控制 22 4.1.3 轧机卷取机张力控制系统的应用实例 23 第五章：双闭环调速系统的常规工程设计 27 27 28 30 第六章：逻辑无环流直流调速系统的调试 34 34 35 35 37 42 第七章：设计心得与总结43 参考文献44 第一章：绪论 1.1 四辊压延机的前辊〔开卷机〕直流调速系统生产流程以及控制设计要求 四辊压延机的前辊〔开卷机〕直流调速系统的设计 压延生产线主要是生产飞机轮胎生产线，四辊压延机是飞机轮胎生产家最关键的生产设 〔一〕生产工艺流程及控制要求 1、生产工艺流程： 帘布放布机-接头硫化机-前三辊电机-贮步架-前四辊电机-枯燥机-辊辊压延主机-〔主机1和主机2〕-后四辊电机-2台卷取机-仓库 2、控制要求： 〔1〕在压延前，必须给枯燥辊加热60°~80°〔使帘布烘干水分〕，给主辊加热至70°左右〔不至于橡胶冷却硬化〕。 〔2〕所有的直流电机可单动也可联动，并均要求电枢可逆。 〔3〕联动时，前四主机和后四主机不允许单动，而前三机可单独停〔便于帘布的硫化接头，因有贮布架，也不影响后面的正常工作〕，卷取机也可单独停〔便于2台卷取机换卷〕。 〔4〕两台延压主机必须同时起、停或加减速，且控制要求和技术指标完全相同。 〔5〕前张力区的张力〔最大为1000kg)通过前四电机来控制，后张力区的张力〔1500kg〕由后四电机来控制。 〔6〕在给定压延张力情况下，其压延速度由操作人员通过改变主机速度来到达。压延速度↑→前张力↑→通过控制器使前四电机升速→使前张力维持不变；同理后张力↓→使后四电机升速→后张力维持不变。从而在联动时使主机前后电机的速度到达协调。 〔7〕前四辊〔开卷机〕电动机工作情况：当给定张力小于ZL1所检测的实际张力时，电动机做电动运行，当给定张力大于实际张力时，电动机做发电运行，当实际张力小于150kg时，系统为电流、速度环结构，当给定张力不小于150kg时，系统自动转入电流、张力环结构；断带时，实际张力为0，那么自动转到电流、速度环双闭环结构。 〔二〕设计要求： 稳态无静差：σi≤5%，空载起动至额定转速的超调量σn%≤10%，张力超调量≤10%。 〔三〕前四辊直流电动机参数： ΩΩ,允许电流过载倍数λ 1.2 四辊压延机及开卷机的技术特点和开展现状 压延机在橡胶工业中主要用于织物的贴胶、钢丝帘布的贴胶、胶料的压片、胶坯压型、贴隔离胶片及多层胶片贴合等。 压延机具有效率高、精度高等特点。其中Z型辊筒排列合理，能减少辊筒的弹性变形，便于供料，因此应用较广。 压延机的工作原理：压延工艺的必要工作条件之一：胶料与辊筒的摩擦角ρ必须大于接触角α，胶料才会被拉入辊距中去。四辊压延机在压延工作的过程中，辊筒是在一定的速比下工作的，使胶料进一步捏合及增加可塑度，最后通过最小辊距，被压延成具有一定的厚度和宽度的胶片；在辊筒挤压力的作用下，把胶片挤压在纺织物或钢丝帘布上。有的需压成一定花纹和形状，有的需要将多层不同用途、颜色、及形状的胶片联合在一起。 压延机分两种：1 .普通压延机：国内广泛使用的是普通四辊压延机是Φ610×1730「型四辊压延机。2.精密压延机：除了具备普通压延机的主要零部件外，还采用了一系列提高压延机精度、压延机速度及方便操作的措施。主要有：斜「型、S型〔Φ700×1800〕、Z型。 中国四辊压延机产业开展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于兴旺工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；