本文關鍵詞：低松弛預應力鋼絞線張力控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：低松弛預應力鋼絞線由于其優(yōu)良的性能被廣泛應用于建設領域當中。鋼絞線作為主要的受力構件,其性能直接影響著工程的安全。而鋼絞線的性能除了決定于本身材質(zhì)外,最主要的因素就是生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定化處理過程,即“張拉”與“回火”的熱機械處理過程。所以,本文在研究低松弛預應力鋼絞線的生產(chǎn)過程中,尤其對其張力控制做了詳細研究。本文首先介紹了低松弛預應力鋼絞線生產(chǎn)工藝流程及各個工藝的實現(xiàn)過程,對生產(chǎn)線詳細分析的基礎上,研究了控制系統(tǒng)的多電機協(xié)調(diào)控制的實現(xiàn)過程,并通過技術改造,設計了一套高效、節(jié)能的鋼絞線控制方案。接著對低松弛預應力鋼絞線生產(chǎn)過程中恒張力控制的原理及控制方式進行了詳細研究,并采用了三次B樣條曲面擬合模糊控制算法的控制方案來進行張力控制,與傳統(tǒng)的模糊控制算法相比,不但具有良好的動態(tài)性能,而且能夠有效消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差,提高控制精度,增強抗干擾能力。最后設計了整套張力控制系統(tǒng)的控制方案,基于西門子S7-300PLC作為控制系統(tǒng)的核心,通過一根PROFIBUS-DP總線與九個逆變器連接組成主從結構,以交流電機作為執(zhí)行元件,采用工業(yè)觸摸屏作為上位機,張力傳感器實時檢測鋼絞線張力的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)。另外PLC與上位機通過RS-485總線實現(xiàn)觸摸屏與PLC的連接,可以實時監(jiān)控當前控制系統(tǒng)的運行狀態(tài),進行故障報警以及復位,并且可以通過觸摸屏在線修改系統(tǒng)各個參數(shù),從而改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)。本項目經(jīng)過安裝與系統(tǒng)調(diào)試,生產(chǎn)線在天津某廠已經(jīng)投入運行,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,滿足了產(chǎn)品要求的性能指標。
【關鍵詞】：預應力鋼絞線 PLC 工業(yè)觸摸屏 張力控制 模糊控制
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題的背景8-10
• 1.2 張力控制的發(fā)展10-13
• 1.2.1 張力控制簡介10
• 1.2.2 張力控制的研究10-12
• 1.2.3 張力系統(tǒng)的控制策略12-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-16
• 第二章 鋼絞線生產(chǎn)線工作原理及生產(chǎn)過程簡介16-24
• 2.1 鋼絞線生產(chǎn)線簡介16-20
• 2.2 鋼絞線生產(chǎn)線上的多電機協(xié)調(diào)控制20-21
• 2.2.1 多電機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設計的基本要求20
• 2.2.2 捻股電機與整機速度的協(xié)調(diào)控制20-21
• 2.2.3 整機速度的協(xié)調(diào)控制21
• 2.3 鋼絞線生產(chǎn)線的改進部分21-22
• 2.4 本章小結22-24
• 第三章 鋼絞線張力控制系統(tǒng)的實現(xiàn)24-34
• 3.1 控制系統(tǒng)中張力的形成及控制原理24-25
• 3.1.1 張力的形成24-25
• 3.1.2 張力控制的原理25
• 3.2 張力控制方式25-28
• 3.2.1 直接張力控制26-27
• 3.2.2 間接張力控制方式27
• 3.2.3 復合張力控制方式27-28
• 3.3 張力控制系統(tǒng)的設計28-31
• 3.3.1 系統(tǒng)的恒張力控制28-29
• 3.3.2 系統(tǒng)的加減速張力補償29
• 3.3.3 系統(tǒng)的收卷過程分析29-31
• 3.3.4 收卷卷徑的計算31
• 3.4 鋼絞線張力控制綜合分析31-32
• 3.5 本章小結32-34
• 第四章 基于三次均勻B樣條的張力模糊控制34-48
• 4.1 鋼絞線的傳統(tǒng)張力控制算法34-39
• 4.1.1 鋼絞線控制系統(tǒng)結構34-35
• 4.1.2 傳統(tǒng)張力模糊控制器的原理35-37
• 4.1.3 依據(jù)傳統(tǒng)模糊控制方法建立查詢表37-39
• 4.2 三次均勻B樣條曲面擬合模糊控制算法的實現(xiàn)39-44
• 4.2.1 三次均勻B樣條的定義與原理39-40
• 4.2.2 曲面擬合與算法實現(xiàn)40-44
• 4.3 仿真結果分析44-46
• 4.4 本章小結46-48
• 第五章 鋼絞線張力控制系統(tǒng)設計48-62
• 5.1 控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框架48-49
• 5.2 鋼絞線生產(chǎn)線控制部分的組成49-52
• 5.3 PLC程序設計52-56
• 5.3.1 控制程序的流程圖52-53
• 5.3.2 準備模塊與運行模塊53-54
• 5.3.3 張力采樣模塊54
• 5.3.4 速度與張力控制模塊54-56
• 5.3.5 故障處理模塊56
• 5.4 系統(tǒng)上位機控制程序的開發(fā)56-59
• 5.4.1 上位機控制軟件的整體結構57
• 5.4.2 上位機畫面設計57-59
• 5.5 現(xiàn)場應用效果分析59-60
• 5.6 本章小結60-62
• 第六章 結論62-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-70
• 攻讀碩士學位期間所取得的相關科研成果70-72
• 附錄A 上位機畫面72-74
• 附錄B 鋼絞線系統(tǒng)原理圖74-80

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本文編號：391440