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编号
无锡太湖学院
毕业设计(论文)
相关资料
题目: 基于PLC的卷取张力控制与高
精度排丝系统的设计
信机系机械工程及自动化专业
学号: 0923157
学生姓名: 张娴菁
指导教师: 潘国锋(职称:副教授)
(职称: )
2013年5月25日
目录
一、毕业设计(论文)开题报告
二、毕业设计(论文)外文资料翻译及原文
三、学生“毕业论文(论文)计划、进度、检查及落实表”
四、实习鉴定表
无锡太湖学院
毕业设计(论文)
开题报告
题目: 基于PLC的卷取张力控制与
高精度排丝系统的设计
信机系机械工程及自动化专业
学号: 0923157
学生姓名: 张娴菁
指导教师: 潘国锋(职称:副教授)
(职称: )

2012年11月14日
课题来源
实验室课题
科学依据(包括课题的科学意义和发展趋势;应用前景等)
(1)课题科学意义
本课题主要研究了焊丝在一定的卷装形式下卷绕到筒管上的系统过程。从而设计了一台新型焊丝排丝机。主要功能是实现焊丝在卷绕机上按照一定的卷绕角,逐层、密排成螺旋线形的圆柱形卷装筒子,工艺上要求卷绕应满足卷绕参数:设计硬件的参数,设计软件的参数,卷装动程的变化要求,并设计具有速度调节性能,整机实现全自动化。充分利用PLC控制系统设计的方法,研制了一台基于PLC自动控制功能的排丝机,为新型卷绕机械从机械式到基于PLC自动控制功能式的转变提供了一定的参考价值。
(2)排丝机的研究状况及其发展前景
近几年我国排丝机行业发展速度较快,受益于排丝机行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,排丝机行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。虽然受金融危机影响使得排丝机行业近两年发展速度略有减缓,但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退,我国排丝机行业重新迎来良好的发展机遇。进入2010年我国排丝机行业面临新的发展形势,由于新进入企业不断增多,上游原材料价格持续上涨,导致行业利润降低,因此我国排丝机行业市场竞争也日趋激烈。面对这一现状,排丝机行业业内企业要积极应对,注重培养创新能力,不断提高自身生产技术,加强企业竞争优势,于此同时排丝机行业内企业还应全面把握该行业的市场运行态势,不断学习该行业最新生产技术,了解该行业国家政策法规走向,掌握同行业竞争对手的发展动态,只有如此才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位,并制定正确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先优势。 
研究内容
①熟悉排丝机的工作过程,有一个总体的构思;
②设计一款新型排丝机,描述其运行过程和其实现的功能;
③掌握台达变频器和S7-200型PLC的用途;
④利用所学知识,选取各设备器件,进行排丝机系统的硬件设计和软件程序设计;
⑤通过调试,能够实现运行。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
(l)基于排丝机两种不同工艺方案的比较,选用电机直接驱动卷绕轴进行焊丝卷绕的排线方式,设计了排丝装置的具体机构:对比了现有排丝机多采用的凸轮,相比之下导轨丝杠的体积小,质量轻,结构简单,且易实现往复运动,这台小型排丝机提出了采用滞后角导丝方式,设计了排丝机机往复成行装置的具体机构。
(2)在分析排丝机控制功能要求的基础上,提出了基于PLC的控制系统的解决方案。既保证排丝机工作的高精度,又便于今后功能的扩充和改进。
(3)为了便于实现复杂的控制要求,选择触摸屏作为控制系统的人机界面,对排丝机控制系统实时监控。
(4)完成控制系统的硬件设计和软件设计,以及控制系统的软件、硬件的现场试验和调试。
研究计划及预期成果
研究计划:
2012年10月12日-2012年12月25日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书。
2013年1月11日-2013年3月5日:填写毕业实习报告。
2013年3月8日-2013年3月14日:按照要求修改毕业设计开题报告。
2013年3月15日-2013年3月21日:学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日:排丝机控制系统设计。
2013年4月12日-2013年4月25日: MATLAB程序设计。
2010年4月26日-2010年5月21日:毕业论文撰写和修改工作。
预期成果:
采用了新型的排丝机,对生产效率有了大大提高了,降低了缺陷产品率和废品率。
特色或创新之处
①基于滞后角控制的自动排线系统可提高排线的精度和性能。
②设计了卷绕恒线速PID控制方法,并在其中引入了部分微分和输出限幅的控制,增加了系统的稳定性,取得了比纯粹的PID控制更好的效