玻璃钢纤维缠绕机微机控制系统的设计与实现

《玻璃钢纤维缠绕机微机控制系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1．1玻璃钢材料简介第1章绪论玻璃钢(也称玻璃钢纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP)是一种性能优越、用途广泛的复合型材料。它是由合成树脂和玻璃钢纤维经复合工艺制作而成的一种功能型的新型材料。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之分。玻璃钢材料具有重量轻、比强度(强度与重量之比)高、耐腐蚀、电绝缘性能好、热绝缘性好以及容易着色、能透过电磁波等特性。与传统的金属材料及非金属材料相比，玻璃钢材料及其制品具有强度高、性能好、节约能源、产品设计自由度大、以及产品使用适应性广等特点。因此，在一定意义上说，玻璃钢材料是一种应用范围广，丌发前景大的材料之一

2、。1．2课题的意义及来源1．2．1课题的意义我国玻璃钢工业自改革丌放二十多年来，已经取得了长足的发展，玻璃钢产品的产量和品种已经有了显著的增长，产品质量也有了显著的提高，并且成功地应用到国民经济各个部门，为我国国民经济发展作出了较大贡献。据有关统计资料，1998年我国玻璃钢产量达35．1力．吨(未含我国台湾省)，1999年我国玻璃钢产量统计约为37．38万吨左右，2000年我国的玻璃钢产量己超过了40万吨，2003年玻璃钢总产量比2002年增长17％达94力．吨，2004年达160力J吨，到“十五”未期2005年达到185万吨。现在我国玻璃钢产量已超过德国、开本居世界第二位，接近居世界

3、首位的美国水平Ill。我国玻璃钢最主要的应用领域为石油化工、冶金、给排水等行业，主要产品有冷却塔、储罐和管道，占玻璃钢产品的39％。将在汽车、化工防腐、建筑与环保、渔业(渔船)等四大领域取得进一步的应用。近年来，在全国各地新建许多生产各类玻璃钢管道及容器的生产厂家，这将进一步推动该类产品的应用。目前，全国有占30％的玻璃钢制品是通过缠绕工艺进行生产的．其中纤维缠绕机是玻璃钢管、罐等纤维缠绕制品生产中的主要设备。目前，国内已引进了一些先进的生产大口径玻璃钢管、罐的东南人学r程f嘶I学位论史成套设备，它们在国内大口径玻璃钢钢管、罐生产中发挥重要作用，但其价格及维护费用极高，运行维护也较为困

4、难【21。国产同类设备在可靠性及缠绕工艺的控制方面与g进设备相比还有一定的差距。所以，对大口径玻璃钢管道及容器的生产设备及其控制系统的优化设计是一项重要的研究课题。1．2．2课惠的来源自1998年底以来，我们课题组应江苏泗阳玻璃钢厂的邀请，为该厂从意大利引进的“大口径玻璃钢管生产线”排除运行故障。几年来，为该系统币常运行做了大量有益的工作。同时在此期间，对该系统存在的问题，特别是控制系统存在的问题有了较深入的了解，于是从2004年丌始与江苏中意玻璃钢有限公司合作，为其研制新的“微机控制系统”。1．3学位论文各章主要内容第l章绪论。主要介绍谚课题的意义及必要性．并介绍了本课题的来源、成果

5、与国内外相关技术的比较，及所达到的技术水平。第2章玻璃钢管纤维缠绕工艺与设备。主要介绍了玻璃钢管纤维缠绕工艺及流程，缠绕规律。第3章控制系统的总体方案设计与实现。重点就纤维缠绕工艺的控制系统控制方案及硬件系统的结构设计等问题进行了研究，设计了玻璃钢纤维缠绕设备的驱动系统和检测系统。第4章控制系统的软件设计。介绍了本控制系统采用的控制策略和应用软件设计及程序框图。第5章控制系统的调试及使用简介。介绍了系统的软硬件调试方法及注意事项，并给出了控制系统的主要原理图和安装接线图等。第2章玻璃钢管纤维缠绕工艺与设备玻璃钢纤维缠绕是生产玻璃钢管的一种重要的成型工艺，其中湿法缠绕工艺因其产品质量稳定

6、、气密性能好，因而大口径玻璃钢管及容器的生产大多采用此工艺。缠绕设备按控制水平分主要有机械式缠绕机、液压伺服式缠绕机和微机控制式缠绕机三类。其中微机控制式缠绕机因精度较高、控制性能好且操作方便，应用前景最为广阔。2．1玻璃钢的成型技术及缠绕工艺玻璃钢的成型制作技术有手糊成型技术、喷射成型技术、模压料成型技术、模压成型技术、纤维缠绕成型技术、卷管成型技术、袋压成型技术、拉挤成型技术、板材连续成型技术、管道连续成型技术增强反应注射模塑成型技术、RTM成型技术等。玻璃钢纤维缠绕是生产玻璃铜管的一种重要的成型工艺。缠绕工艺一般可分为干法缠绕和湿法缠绕．因使用湿法缠绕生产的产品具有质量稳定、气密

7、性能好等优点，大口径玻璃钢管及容器的生产大多采用湿法缠绕工艺。该工艺是将浸胶后的玻璃钢纤维通过一定的规律直接缠绕在芯模上的工艺。采用这种方法可使不同规格纤维有较强的适应性，无需滚压即可使纤维充分浸透，使产品质量稳定，但对缠绕过程的各个环节需要严格控制及人工维护。无论采用哪一种缠绕工艺。选择纤维缠绕规律是十分重要的。因纤维缠绕规律决定其结构在不同方向的强度比，为了提高制品强度，必须严格控制纤维缠绕线型，即缠绕机必须按设计参数进行制品的缠绕，浸胶系