低松弛预应力钢绞线拉丝生产线控制的系统的研究

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1、ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHONDRAWINGPRODUCTIONCONTROLSYSTEMOFLOWRELAXATIONPRESTRESSEDSTRANDWIREbyZhangFangzhongSupervisor:Prof.GuoLanshenMarch2012河北工业大学硕士学位论文低松弛预应力钢绞线拉丝生产线控制系统的研究摘要拉丝作为预应力钢绞线生产线中的重要环节，

2、拉丝质量直接关系到钢绞线的质量。而拉丝质量的优劣，主要取决于拉丝生产线控制系统的好坏。随着计算机控制、通信、网络、智能控制等先进控制技术的发展，企业对生产线控制精度、稳定性和智能化要求不断提高。本文研究了基于西门子PLC、触摸屏、模糊PID控制算法的拉丝生产线控制系统。整个控制系统采用数字量控制，大大提高了控制系统的鲁棒性；触摸屏为生产线提供了友好的人机交互界面，能实时的对生产线进行监控；针对拉丝的特点，采用自适应模糊PID控制算法对张力进行控制，保证拉丝过程中张力的恒定。本文主要研究内容如下：1、本文通过分析拉丝原理、拉丝工艺

3、和拉丝生产线工作过程，得出了影响拉丝质量的工艺参数。结合给定的参数和相应的公式对拉丝工艺参数和基本控制硬件参数进行计算，为选择合适的控制系统硬件和工艺参数提供依据。2、本文分析了拉丝控制原理，确定了主－从站的控制方案，并对控制系统的硬件组成和软件实现进行了详细设计。本文选择和设计了主站系统硬件（触摸屏和S7-300PLC模块）和从站系统硬件（S7-200PLC模块）；利用组态软件STEP7进行控制系统程序编写、硬件组态、网络组态以及S7-300与S7-200PLC之间的PROFIBUS-DP通信；利用STEP7-Micro/Wi

4、n完成S7-200PLC与MM440变频器之间的USS通信组态；利用Winccflexible完成触摸屏画面的组态。3、本文构造了自适应模糊PID控制算法，利用模糊控制在线实时调整PID的三个参数，来保持拉丝过程中张力的恒定。利用MATLAB对自适应模糊PID控制算法进行建模、仿真，仿真表明自适应模糊PID控制算法能在很短时间达到稳定状态，控制效果明显。利用STEP7、winccflexible对整个控制系统进行了仿真。关键词：预应力钢绞线，拉丝机，PLC，现场总线，变频器，USS协议，模糊PID-i-低松弛预应力钢绞线拉丝生产

5、线控制系统的研究RESEARCHONDRAWINGPRODUCTIONCONTROLSYSTEMOFLOWRELAXATIONPRESTRESSEDSTRANDWIREABSTRACTDrawingplaysakeyroleintheproductionlineofPCstrand.ThequalityofdrawingisdirectlyrelatedtothequalityofPCstrand.However,drawingqualitydependsonthecontrolsystemofproductionline.Wi

6、ththedevelopmentofadvancedcontroltechnologyofcomputercontrol、communication、networkandintelligentcontrol,controlaccuracy、stabilizationandintelligentizeofthecontrolsystembecomemoreandmoreimportanttoenterprisethanbefore.Thepaperresearchstheproductionlinecontrolsystembas

7、edonSiemensPLC、touchscreenandfuzzyPIDcontrol.Thecontrolsystemusesdigitalcontrolsothatimprovetherobustnessofcontrolsystem.Theoperatorcanmonitortheproductionlinethroughtheinteractiveinterfacethatsuppliedwithtouchscreen.ThearticleadoptsadaptivefuzzyPIDcontrolalgorithmto

8、ensureconstanttensioninthewiedrawingprocessthroughanalysethecharacteristicsofdrawingproductionline.Themaincontentofthisarticleareas