光纤拉丝过程集成协调控制技术研究与应用

摘要

本论文针对我国光纤制造的生产效率低的缺点，提出了相应的解决办法。我国目前的光纤制造和检测设备都依赖于进口，各设备采用不同的控制系统，单独工作，其系统之间的可兼容性和可通讯性都很弱。所以在光纤拉丝过程中的集成协调控制，是进一步提高光纤拉丝质量，提高成品率的重要手段。
　　光纤制造经历的步骤有光纤预制棒的制备，纤维拉伸等。光纤拉丝过程中的重要设备就是拉丝塔和筛选机。
　　本文的研究目标就是建立适用于光纤拉丝过程的协调控制的方法和低成本可重构的系统实现方法，实现协调优化控制的数学优化分析和计算。在Windows XP平台上，实现基于简体中文操作界面和面向协调控制的具有低成本可重构的，拉丝关键设备—拉丝塔的计算机软件控制系统、筛选机的计算机软件控制系统。开发光纤拉丝过程协调控制系统，实现拉丝塔与筛选机之间以提高产品质量，降低不合格率为目的的双向协调控制，进行实际应用。
　　论文针对以上问题，提出了研究路线和方法。首先要依据典型的应用环境，建立适应于企业应用的协调控制系统结构和功能模型。对光纤拉丝生产过程中的协调优化控制进行研究，建立相应的数学模型，利用禁忌搜索法，分析其优化问题，确定实现优化计算的数学方法，并建立相应控制模型。其次要掌握拉丝关键设备—拉丝塔和筛选机的控制方法，确立面向协调控制的系统实现方案。
　　最后在中文Windows XP平台上，利用Visual Basic6.0来进行程序开发，数据库采用Microsoft SQL Server2000。负责完成优化计算、与设备进行通讯、与ERP holon和PTS holon通讯。本论文在光纤拉丝过程协调控制应用方法上，采用Holon的思想，以实现系统低成本和可重构的特点。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状及存在的问题

1．3 论文研究内容

第二章 协调控制优化算法研究

2．1 Holon系统

2．2 禁忌搜索算法

2．2．1 禁忌搜索

2．2．2 禁忌搜索算法流程

2．2．3 禁忌搜索算法的优缺点

第三章 光纤拉丝过程集成协调控制系统的研究

3．1 光纤拉丝塔和筛选机的介绍

3．1．1 拉丝塔的工作原理

3．1．2 筛选工艺及设备简介

3．2 研究方法和技术路线

3．2．1 协调控制的低成本和可重构的实现方法

3．2．2 协调优化控制模型的建立

3．2．3 拉丝塔协调控制的实现

3．2．4 筛选机协调控制的实现

3．3 拟解决的技术难点

第四章 光纤拉丝塔和筛选机的协调控制系统的实现

4．1 系统开发环境

4．2 光纤涂覆层及包层检测

4．2．1 光纤的结构

4．2．2 检测界面和部分程序

4．3 光纤衰耗的检测

4．3．1 光纤衰耗

4．3．2 检测界面及程序

4．4 光纤衰减曲线绘制的软件实现

第五章 结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢