收放线机组分布式控制系统设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文说明书16000字,答辩PPT)
摘 要
胎圈钢丝是轮胎制品行业及其重要的一种材料,它是用于汽车制造业或者其他产业中的轮胎胎圈的钢丝束,是一种将钢丝经拉拔加工以后，在钢丝表面再次镀青铜、紫铜或黄铜等镀层的高性能金属线材。近年来,我国汽车行业发展速度的不断加快，使国内胎圈钢丝的市场不断趋于扩大。而收放线是胎圈钢丝生产线中的两个重要工序。
收放线过程中放线桶从开始的最多到最后的最少、卷径由最大到最小,收线桶从开始的没有到最后的最多、卷径从最小到最大。无论是有电机控制还是没有电机控制,从开始到正常工作,再从正常运行到停下来,收放的钢丝都会经历两个不同的过程，加速和减速的过程。在这过程中，放线张力不能太大或太小,如果说张力太大，钢丝就可能被拉细，在接下来的工艺生产过程中成为废品，张力太小，因为钢丝有一定的重量，在重力的作用下，可能会产生堆积，造成弯曲等等。因此，对于系统恒张力的控制，在其中起着及其重要的作用。
本文针对放线部分的恒张力控制进行详细的陈述与研究。选用的控制方式为单闭环的反馈控制，被控对象是放线电机所放钢丝线的张力，控制器选择PLC，方式是PID控制，被测点是线桶所收放钢丝部分的张力。反馈部分是由张力传感器和模数转换模块构成，张力传感器将测得线桶所收放钢丝的速度转换成钢丝的张力，通过模数转换将所测得的张力数据送入PLC中，并且跟给定的张力进行比较，从而控制线桶放线部分钢丝张力保持恒定，实现恒张力控制。通过使用汇川PLC的编程软件AutoShop来编写梯形图程序，使用HMI对应的Ino Touch Editor软件来编制人机界面,使用AutoCAD编辑了相应的图纸，设计了一种收线电机采用速度控制、放线电机部分采用钢丝的恒张力控制的收放线机组分布式控制系统，完成了本次设计。
关键词：收放线机组，分布式控制，PLC，张力
Abstract
Bead wire is a tire industry and its important material, it is used in automobile manufacturing industry or other industries in the tire bead of the wire bundle, is a wire by drawing after processing in the wire surface again plating Bronze, copper or brass coating of high-performance metal wire. In recent years, China's auto industry has been accelerating the pace of development, so that the domestic bead wire market continues to expand. While the retractable line is the bead wire production line in the two important processes.
In the process of placing and retracting the thread from the beginning to the end of the minimum, the diameter from the largest to the smallest, from the beginning of the barrel to the end of the maximum, the smallest diameter from the smallest. Whether there is a motor control or no motor control, from the beginning to the normal work, and then from the normal operation to stop, retractable wire will experience two different processes, acceleration and deceleration process. In this process, the pay-off tension can not be too big or too small, if the tension is too large, the wire may be thin, in the next process of production into a waste, the tension is too small, because the wire has a certain weight, In the role of gravity, may produce accumulation, resulting in bending and so on. Therefore, the control of the constant tension of the system plays an important role in it.
In this paper, the tension control of the line part of the detailed statement and research. The control mode is controlled by the single closed loop. The controlled object is the tension of the wire thread placed by the pay-off motor. The controller chooses the PLC. The PID control is the PID control. The measured point is the tension of the wire part. The feedback part is composed of a tension sensor and an analog-to-digital conversion module. The tension sensor converts the speed of the wire and wire measured by the wire barrel into the tension of the wire, and sends the measured tension data into the PLC by analog-to-digital conversion. Given the tension to compare, so as to control the wire rod part of the wire tension to maintain a constant, to achieve constant tension control. Through the use of Huichuan PLC programming software AutoShop to write ladder program, the use of HMI corresponding Ino Touch Editor software to prepare man-machine interface, the use of AutoCAD editing the corresponding drawings, designed a take-up motor with speed control, Part of the motor part of the use of constant tension control of the wire conveyor line distributed control system, completed the design.
Key words：retracting line unit, distributed control, PLC, tension
1.3.1主要内容
本文主要主要任务如下：
（1）分析了分布式控制的优点，重点介绍了放线部分张力怎么实现恒张力控制。
（2）设计了收放线的硬件部分。根据实际生产情况选择了需要的各部分硬件，以及介绍了相应的硬件特点。
（3）设计收放线的软件。完成对PLC软件的编程以及解释，触摸屏程序的设计与解释，以及相关通信的配置。
1.3.2章节安排
本文主要研究了胎圈钢丝生产线中收放线的部分，重点介绍了放线部分张力恒定的控制，章节安排如下：
第1章 绪论 主要介绍了本次的研究背景和意义，胎圈钢丝的国内外发展现状以及胎圈钢丝生产线的工艺流程
第2章 总体结构的设计 主要包含收放线的生产过程，系统控制的整体概述以及主要研究内容
第3章 系统主要控制部分 介绍了恒张力控制的多种方法，并且选择了其中一种进行本次张力部分的控制
第4章 系统硬件部分的设计以及选型
第5章 系统软件设计 完成对PLC软件的编程以及解释，触摸屏程序的设计与解释，以及相关通信的配置。
目 录
摘 要 II
第1章 绪论 1
1.1 研究的背景和意义 1
1.2 国内外发展现状与研究水平 2
1.2.1国外胎圈钢丝生产现状 2
1.2.2国内胎圈钢丝生产现状 3
1.3 本文的主要内容和章节安排 4
1.3.1主要内容 4
1.3.2章节安排 5
第2章 收放线机组分布式控制的总体结构 6
2.1 收放线机的工作原理 6
2.2收放线控制方式的选择 6
2.2.1 电机恒张力控制的意义 6
2.2.2 电机恒张力控制方式的选择 6
2.2.3 恒张力控制原理 7
2.3 收放线机组整体控制方式 9
2.4 整体控制系统控制方式 10
2.5 本章小结 10
第3章 收放线机组分布式控制系统硬件设计 11
3.1 系统硬件的设计 11
3.2 PLC及其扩展模块的选择 12
3.3 变频器的选择 16
3.4 HMI人机界面的选择 16
3.5 本章小结 16
第4章 收放线机组分布式控制系统软件设计 17
4.1 PLC控制的软件设计 18
4.1.1 编程软件介绍 18
4.1.2 PLC CANLink的配置 18
4.1.3 PLC部分程序设计说明 20
4.2 人机界面的设计 22
4.2.1 InoTouch Editor编程软件 22
4.2.2 HMI的整体设计 23
4.2.3 HMI各部分属性的设计 25
4.3 变频器参数设置 26
4.4 通讯设置 28
4.4.1 PLC通信协议的设定 28
4.4.2 HMI的通信协议的设定 29
4.5 课题的仿真与调试 30
4.5.1 HMI的离线仿真 30
4.5.2 系统实际仿真 32
4.6 本章小结 33
第5章 总结与展望 34
5.1 总结 34
5.2 展望 34
致 谢 35
参考文献 36
附 录 37
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