单片机控制器在卷染机中的应用

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1、万方数据单片机控制器在卷染机中的应用+陈跃东“郎朗安徽J程科技学院电气I耀系安徽芜湖24I000j【摘要】将卷染机的控制系统从直流电机拖动、自耦调压器有级调速改遣为交流电机拖动和变频器无级调速。通过对调节对象的理论分析，得到了一种新的控制策略，研帝】出以单片机为核心的控制嚣，在不使用速度和张力传感器的蒂件下，控制系统可自动对被染织物进行恒速与恒张力控制，以利于染色质量的稳定和提高。经实际运行袁明，该系统运行可靠，节能增效显著。关键词卷粢机；变频谓速；单片机；恒张力控制；恒线速皮控制中圈分类号’rP273文献标识码AAppHca

2、tion0fNewControllerinDyeingwindMachineContI瑚systemChenYuedongkmg(D印tof日ec仃i谢EngiIle舐“gAuTsADh山wuhu241㈣Abstr舵tTbchallgethe廿adinonalcon仃01systemofdyeingwindmachine仔omDCmotorddvingandauto虹ansformeftoanewmodelbyACmotordrivingVV、rF柚dSin91e—ChipcomputerconⅡDuer(sc(、c)wasd

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5、1800型高温高压卷染机属上世纪70年代的产品。该设备的电力拖动控制系统使用了2台3kw的直流电动机驱动卷辊，并用接触器切换和自耦调压器实现正、反转和转速、张力控制。该控制系统体积大、造价高、电能浪费严重。因其转速不能无级调节而有碍染色质量，再加上染整车间的环境条件恶劣，直流电动机的维护工作量很大．降低了系统的运行可靠性。为了解决这批设备急需改型换代的难题，本文研究了以单片机控制器和交流变频器为核心的技术方案，实现了对原设备的技术改造。1控制系统1．1物理模型卷染机主体的物理模型如图l所示f1】。图中卷辊I和卷辊2分别与2台交

6、流电动机相连接，2台电动机rfl当Ml为驱动时，卷辊1将卷取织物。另一台电动机M2则处于能耗制动状态，使卷辊2开卷传送并能维持一定2()。2年6月lO日收稿+安徽省教育厅自然科学基金赞助项目．编号：9鲫[加8z++男46岁硕士嘲教授主要从事计算机谢控技术及自动控制系巍方面的研究万方数据篁!塑喳壁查簦!璺盟鳖型墨垄鲞塑丛生塑疸旦——————————————生的张力，每传送完一满辊织物，M1和M2的工作状态进行切换，织物的传送方向会自动地改变一次，织物则在合适的张力和恒速往复运动状态下在染色缸中着色。1．2驱动卷辊的卷取特性卷染机

7、驱动卷辊的输入是驱动电动机的转速n。(f)，其输出则是卷辊上织物外径的线速度ytt在高速卷染过程中，随着被卷织物卷径D。，的不断增大，若要保持线速度V。恒定，则电动机转速n，(f)必须按下式规律变化⋯n、rn：—!L：——；：：：：：：!三：：：一(1)仉。卜蒿2可荐面暑菰丽¨’式中沩时问变量；D。为空辊外径：D，为满辊外径，两者均为常数。参变数瞒从空辊到卷满时所需的时间，随每批织物的厚度d而变，每愈大，穗r小，反之亦反，式(】)可用图2所示的曲线族来描述。图l卷绕机示意图目●差图2卷取机卷取特性曲线1．3张力和速度间的关系及

8、制动状态下的开卷特性按丁艺规程要求，织物在染色缸中必须恒张力、恒速传送，才可能有理想的着色效果。若传送的暂态过程中，卷取速度H和开卷速度K之间存在有差值△y=K—K，则产生的张力会使织物产生拉伸变形，根据胡克定律F=置I∽一K)m(2)式中K为弹性系数：f为△y存在的暂态时闯