OPGW设备笼绞机放线恒张力控制系统设计

摘要

放线张力的恒定与否对OPGW的性能有很大的影响.放线恒张力控制系统设计是张力控制系统设计领域中的一个重要研究课题.放线张力的控制是通过PLC控制直流电机驱动来完成.该文对放线恒张力控制系统中的可编程控制器、人机界面、直流电机、直流电机控制器、张力传感器等元器件工作原理、性能特点作了较深入分析和研究.文中首先对放线张力控制系统的国内外现状和情况进行了分析和总结.提出了一个国内尚未在OPGW设备笼绞机中使用过的直流电机力矩控制方式下的放线恒张力控制系统设计方案,论文中对该系统中张力检测结构、直流电机、PLC与人机界面、直流电机控制器等控制部件进行了详尽的分析、计算,建立了一闭环的通过PID来调节控制的放线恒张力控制系统并建立了各自的数学模型和控制框图.建立了整个控制系统的仿真模型,并进行了模拟仿真,仿真的结果对所建立的控制系统模型和张力期望值进行了验证,并得到了一组较佳的PID参数.利用现场实验通过了PLC内PID参数,验证了该论文所建立的直流电机力矩控制方式下放线恒张力控制系统的正确性.

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第一章引言

1.1国内外概况及数据统计与市场前景

1.2放线控制技术综述

1.3各种不同类型放线张力控制方案介绍

1.4研究恒张力控制放线装置的目的和意义

第二章OPGW设备笼绞机放线机械系统结构设计

2.1放线系统的组成与工作原理

2.2放线系统机械结构的基本要求

2.3放线系统机械结构的设计

2.3.1导电装置

2.3.2机械退扭机构设计

2.3.3线盘架

2.3.4放线电机和减速器的选择校准

2.3.5张力传感器及其安装机械结构设计

第三章OPGW设备笼绞机

3.1 OPGW设备笼绞机放线恒张力控制系统的组成

3.2直流电机的工作原理和稳态特性及运转状态

3.2.1直流电机的工作原理和稳态特性

3.2.2机械特性与运转状态

3.3直流电机控制器选择与控制方式确定

3.3.1直流电机控制器选择及基本控制功能

3.3.2控制方式选择

3.3.3直流电机控制器力矩控制方式数学模型

3.4 直流电机驱动系统的数学计算、分析和动态数学模型

3.5可编程控制器相关元件、人机界面介绍及数学模型

3.5.1控制系统的基本构成

3.5.2 A1S68ADV转换器

3.5.3 A1S68DAV转换器

3.5.4人机界面A970GOT

3.5.5可编程控制器CPU A2A(S)

3.5.6可编程控制器与人机界面的数学模型

第四章控制系统的计算机仿真和PID参数的确定

4.1力矩控制方式下的系统数学模型

4.2仿真软件MATLAB/SIMULINK简介

4.3系统仿真建模

4.4系统仿真与PID参数的确定

第五章可编程控制器PLC与人机界面控制软件开发及系统试验

5.1可编程控制PLC与人机界面控制软件开发

5.2系统试验

5.3试验结论

5.4设备图片

第六章全文总结

参考文献

致谢