台达plc刺花机丝杆电机的运动控制【字数：11450】
摘 要根据目前市场对无纺布产品的需求，研发了刺花机，用来对无纺布产品进行批量生产。本设计结合了刺花机丝杆电机的工艺流程，对丝杆电机的运动控制作出了相应的设计。通过WPLSOFT软件对台达PLC编程，并使用DOPSOFT软件完成对台达触摸屏的人机界面绘制，两者结合起来，能够通过触摸屏控制整个丝杆伺服系统，并进行一些设定参数的修改，也可以监控丝杆电机的运动情况。该控制系统对丝杆电机有两种控制方式(自动和手动)，同时，对丝杆电机伺服系统提供了两种工作模式（标准和渐进）的选择，有着操作方便和调试简便等特点，在高效完成生产过程的同时还能保证整个系统的稳定。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 2
1.3 课题研究的工作内容 3
2 方案设计 4
2.1 丝杆电机的机械结构 4
2.2 丝杆电机的控制需求 5
2.3 方案确立 5
3 硬件设计 7
3.1 伺服系统 7
3.1.1 伺服驱动器与伺服电机的连接图 9
3.1.2 伺服驱动器参数设置 9
3.2 气动回路 10
3.3 PLC控制系统 10
3.3.1 PLC模块配置 11
3.3.2 PLC接线图 13
3.4 控制回路硬件电路图 14
3.5 选型清单 16
4 软件设计 17
4.1 程序设计流程图 17
4.2 编程环境 19
4.2.1 WPLSoft2.42软件介绍 19
4.2.2 编程语言介绍 19
4.3 控制程序 19
4.3.1 PLC地址分配 19
4.3.2 程序分析 20
5 HMI人机界面设计 24
5.1 HMI人机界面 24
5.2 DOPSOFT介绍 24
5.3 HMI人机界面程序的画面 25
6 结论 25
致谢 27
参考文献 28
附录 29
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
/> 1 绪论
1.1 课题研究背景
经编业在国际纺织业中具有着举足轻重的地位。在20世纪80年代之前，西方发达国家，像欧洲和美国等，国家的经编工业在世界上处于领先地位。但自从20世纪80年代后，经编工业慢慢的从像欧洲经济发达的国家向世界的东南亚转移，如：韩国、印尼、马来西亚、中国等地区。在我国，随着经济的飞速发展，科技的迅速提高，2000年伊始，我国经编工业飞速的发展，每年平均发展速度高于25%，除此之外，产品技术不断地跟着科技的进步而增高，产业不断地向工业化发展，其机械和产业结构更是不断地完善，不断地合理化。
在20世纪中期，英国发明了世界上第一台刺花机，在这之后，法国、德国、奥地利等国家也紧跟着研发出了各式各样的刺花机[2]。而中国，在上世纪80年代，在受到了世界经编文化的感染后，仪征纺织机械厂终于通过自己的能力，研制了我国第一台高速刺花机，该刺花机的针刺速度为每秒20刺。而正是因为此次的研制成功，激励了国内其他纺织业厂商，加大了国内对刺花机的研发，使刺花机的功能越来越多，类型更是多种多样，促进了国内经编产业的飞速发展。
因为可以生产上百种各具特色的无纺布产品的能力 ，使得刺花机成为经编产业的重要机械设备之一[3]。大部分刺花机所用的是针刺法，是无纺布机械加固的典型方法之一，相对于其他纺织机械所采用的加固方法生产出的无纺布产品，用针刺法生产的无纺布产品更胜一筹，质量上更加的结实耐用[4]。不管是从拉伸能力，还是撕裂强度来看，用针刺法生产出的无纺布织品具有很大的优势。
刺花机生产的无纺布产品一开始的应用于农业和服装业，但随着刺花机科技含量的提高，使得产出的无纺布产品在综合质量上优胜于其他无纺布产品，因此扩散到工业、国防和医疗等众多行业中，并且，加强了汽车、土工、防护等领域对纺织品的采用，这也使得刺花机朝着更多元的方向发展。
1.2 课题研究的目的和意义
随着刺花技术的发展，每年通过刺花技术生产的无纺布产品比例还在逐年增加。在国内，通过刺花技术生产的无纺布产品占全国的35%左右。而采用刺花技术生产法的高效率生产、设备简单、产品应用领域广泛以及生产时间短等优点，这使得刺花机能够不断进化，发展至今。与二十世纪相比较，根据现在的人类需求，对产品的要求更加苛刻，因为我国现阶段的刺花技术在很大的程度上用于生产衬垫类产品，生产出来的产品比较粗糙，而且刺花机的控制系统精度不高，对刷机的可调范围小，所以，国内如果不对自身技术进行创新，提高刺花机的技术含量，那么，国内经编产业将在全球竞争中慢慢的失去优势，最终被淘汰。为了防止这样的现象发生，我国的许多学者，依据实际生产需求，提出许多方案，在现有的基础上进行改良，取得了不错的成果。但是，从根本上来看，现今的刺花技术，还是没有办法采用往复针刺的技术来生产无纺布，技术上取得创新。
传统的刺花机改良方案是针对针板控制提出的，为了迎合市场需求并解决上述刺花机所遇到的问题，本文着重于对刺花机丝杆电机进行控制，通过控制技术、伺服技术，有利于机械工作过程高速性和精确性的提高，不会因为电机速度过快或是过慢，使得丝杆电机拉布速度过快过慢，损坏了布料，破坏针板上的针刺，更是结合了触摸屏控制系统和台达PLC，可以对丝杆电机的运转速度进行操控和监控，大大提高了机械在刺花时操作的便捷程度，同时也提高机械刺花的稳定性、精准性，让整个操作过程简单、调节方便，提高了产品的质量。来解决刺花机控制的主要问题：精度低、花纹单一和参数不可视，从而提升国产刺花机在全球市场上的竞争力。
1.3 课题研究的工作内容
本设计主要正对刺花机丝杆电机的控制进行研究，触摸屏通过PLC来实现对伺服电机和辅助滚筒的控制，控制丝杆电机的移动范围，丝杆电机的运转速度，也可以手动控制丝杆的位置，而对辅助滚筒也进行了相应的控制设计，如通过气缸控制滚筒对不同布料的加紧力度。且系统操作简单方便、运行稳定可靠[7]。通过本次设计加深对PLC的理解与掌握，并且对气动系统和触摸屏进行了第一次的接触，并有所了解。经过这次毕业设计，培养学生的学习能力和独立科学研究的能力；培养运用所学知识分析、解决问题的能力，锻炼和提高了的综合素质，增强了专业素养。通过这一段时间的学习和研究要达到以下几个方面的要求：
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 2
1.3 课题研究的工作内容 3
2 方案设计 4
2.1 丝杆电机的机械结构 4
2.2 丝杆电机的控制需求 5
2.3 方案确立 5
3 硬件设计 7
3.1 伺服系统 7
3.1.1 伺服驱动器与伺服电机的连接图 9
3.1.2 伺服驱动器参数设置 9
3.2 气动回路 10
3.3 PLC控制系统 10
3.3.1 PLC模块配置 11
3.3.2 PLC接线图 13
3.4 控制回路硬件电路图 14
3.5 选型清单 16
4 软件设计 17
4.1 程序设计流程图 17
4.2 编程环境 19
4.2.1 WPLSoft2.42软件介绍 19
4.2.2 编程语言介绍 19
4.3 控制程序 19
4.3.1 PLC地址分配 19
4.3.2 程序分析 20
5 HMI人机界面设计 24
5.1 HMI人机界面 24
5.2 DOPSOFT介绍 24
5.3 HMI人机界面程序的画面 25
6 结论 25
致谢 27
参考文献 28
附录 29
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
/> 1 绪论
1.1 课题研究背景
经编业在国际纺织业中具有着举足轻重的地位。在20世纪80年代之前，西方发达国家，像欧洲和美国等，国家的经编工业在世界上处于领先地位。但自从20世纪80年代后，经编工业慢慢的从像欧洲经济发达的国家向世界的东南亚转移，如：韩国、印尼、马来西亚、中国等地区。在我国，随着经济的飞速发展，科技的迅速提高，2000年伊始，我国经编工业飞速的发展，每年平均发展速度高于25%，除此之外，产品技术不断地跟着科技的进步而增高，产业不断地向工业化发展，其机械和产业结构更是不断地完善，不断地合理化。
在20世纪中期，英国发明了世界上第一台刺花机，在这之后，法国、德国、奥地利等国家也紧跟着研发出了各式各样的刺花机[2]。而中国，在上世纪80年代，在受到了世界经编文化的感染后，仪征纺织机械厂终于通过自己的能力，研制了我国第一台高速刺花机，该刺花机的针刺速度为每秒20刺。而正是因为此次的研制成功，激励了国内其他纺织业厂商，加大了国内对刺花机的研发，使刺花机的功能越来越多，类型更是多种多样，促进了国内经编产业的飞速发展。
因为可以生产上百种各具特色的无纺布产品的能力 ，使得刺花机成为经编产业的重要机械设备之一[3]。大部分刺花机所用的是针刺法，是无纺布机械加固的典型方法之一，相对于其他纺织机械所采用的加固方法生产出的无纺布产品，用针刺法生产的无纺布产品更胜一筹，质量上更加的结实耐用[4]。不管是从拉伸能力，还是撕裂强度来看，用针刺法生产出的无纺布织品具有很大的优势。
刺花机生产的无纺布产品一开始的应用于农业和服装业，但随着刺花机科技含量的提高，使得产出的无纺布产品在综合质量上优胜于其他无纺布产品，因此扩散到工业、国防和医疗等众多行业中，并且，加强了汽车、土工、防护等领域对纺织品的采用，这也使得刺花机朝着更多元的方向发展。
1.2 课题研究的目的和意义
随着刺花技术的发展，每年通过刺花技术生产的无纺布产品比例还在逐年增加。在国内，通过刺花技术生产的无纺布产品占全国的35%左右。而采用刺花技术生产法的高效率生产、设备简单、产品应用领域广泛以及生产时间短等优点，这使得刺花机能够不断进化，发展至今。与二十世纪相比较，根据现在的人类需求，对产品的要求更加苛刻，因为我国现阶段的刺花技术在很大的程度上用于生产衬垫类产品，生产出来的产品比较粗糙，而且刺花机的控制系统精度不高，对刷机的可调范围小，所以，国内如果不对自身技术进行创新，提高刺花机的技术含量，那么，国内经编产业将在全球竞争中慢慢的失去优势，最终被淘汰。为了防止这样的现象发生，我国的许多学者，依据实际生产需求，提出许多方案，在现有的基础上进行改良，取得了不错的成果。但是，从根本上来看，现今的刺花技术，还是没有办法采用往复针刺的技术来生产无纺布，技术上取得创新。
传统的刺花机改良方案是针对针板控制提出的，为了迎合市场需求并解决上述刺花机所遇到的问题，本文着重于对刺花机丝杆电机进行控制，通过控制技术、伺服技术，有利于机械工作过程高速性和精确性的提高，不会因为电机速度过快或是过慢，使得丝杆电机拉布速度过快过慢，损坏了布料，破坏针板上的针刺，更是结合了触摸屏控制系统和台达PLC，可以对丝杆电机的运转速度进行操控和监控，大大提高了机械在刺花时操作的便捷程度，同时也提高机械刺花的稳定性、精准性，让整个操作过程简单、调节方便，提高了产品的质量。来解决刺花机控制的主要问题：精度低、花纹单一和参数不可视，从而提升国产刺花机在全球市场上的竞争力。
1.3 课题研究的工作内容
本设计主要正对刺花机丝杆电机的控制进行研究，触摸屏通过PLC来实现对伺服电机和辅助滚筒的控制，控制丝杆电机的移动范围，丝杆电机的运转速度，也可以手动控制丝杆的位置，而对辅助滚筒也进行了相应的控制设计，如通过气缸控制滚筒对不同布料的加紧力度。且系统操作简单方便、运行稳定可靠[7]。通过本次设计加深对PLC的理解与掌握，并且对气动系统和触摸屏进行了第一次的接触，并有所了解。经过这次毕业设计，培养学生的学习能力和独立科学研究的能力；培养运用所学知识分析、解决问题的能力，锻炼和提高了的综合素质，增强了专业素养。通过这一段时间的学习和研究要达到以下几个方面的要求：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/992.html
