發(fā)那科模塊隨著工業(yè)自動化程度不斷提高,鋼鐵、紡織,、印刷,、貼標、造紙等大規(guī)模生產(chǎn)行業(yè)得到飛速發(fā)展,。在這些行業(yè)的生產(chǎn)流水線上,衛(wèi)生紙,、塑料薄膜、帶鋼,、布匹等卷材在進行噴涂印刷過程中,由于機械振動導致卷材發(fā)生偏離,需要糾偏控制系統(tǒng)對卷材完成糾偏,。目前針對薄膜、紡織物等輕型卷材的糾偏控制系統(tǒng)存在功率不足,、推動無力,、運行緩慢等問題,降低了卷材生產(chǎn)質(zhì)量,因此大功率糾偏控制系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。本文對糾偏控制系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀進行深入調(diào)查,逐漸掌握糾偏控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù),確立了由糾偏傳感器,、糾偏控制器與執(zhí)行機構(gòu)組成的大功率糾偏控制系統(tǒng),。對多種糾偏傳感器進行分析對比,確定CCD傳感器作為本設(shè)計的糾偏傳感器,提高檢測精度;對執(zhí)行機構(gòu)電機展開討論,選用BLDC電機作為執(zhí)行機構(gòu),并對電機采用SPWM調(diào)制,減少轉(zhuǎn)矩脈動;對系統(tǒng)采用三環(huán)控制,并在控制過程中使用PID調(diào)節(jié),提高系統(tǒng)動態(tài)性能。在進行系統(tǒng)硬件設(shè)計時,將糾偏控制器分成主回路與控制回路柔性薄膜材料卷到卷傳送工藝,是柔性顯示器,、電子標簽,、薄膜傳感器、有機太陽能薄膜電池等柔性電子產(chǎn)品批量制備的核心技術(shù)之一,直接影響柔性電子產(chǎn)品成本降低和大規(guī)模拓展應(yīng)用。糾偏控制技術(shù)直接決定了薄膜進給縱向穩(wěn)定性和定位準確性,進而間接影響柔性電子產(chǎn)品電氣性能和外觀質(zhì)量,。糾偏控制模型的準確度,控制算法的*度,直接決定了柔性膜的糾偏效果,。本課題圍繞柔性膜卷到卷糾偏技術(shù),通過對糾偏過程動力學建模,分析張力、速度和負載等參數(shù)變化對糾偏控制的影響規(guī)律,提出一種能夠適用不同卷到卷進給工況的薄膜糾偏控制算法,主要研究工作包括:1)建立了柔性膜張力和傳遞速度對導輥糾偏過程影響機理模型,提出了牽引系數(shù)計算方法,實驗驗證了該系數(shù)與速度和張力的關(guān)系,。并通過對糾行器的建模,分析了負載的變化對糾偏影響,。2)提出了一種雙環(huán)差分PID自適應(yīng)糾偏控制方法,通過差分補償值、速度規(guī)劃值的計算方法,對該控制算法進行了詳細說明,。3)開展了柔性膜卷到卷糾偏控制算法驗證

1.發(fā)那科模塊使用靈活,、通用性強——PLC的硬件是標準化的，加之PLC的產(chǎn)品已系列化,，功能模塊品種多,，可以靈活組成各種不同大小和不同功能的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中,，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線,。當需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序,，同一個PLC裝置用于不同的控制對象,，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。
2.可靠性高,、抗*力強——微機功能強大但抗*力差,，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾，電源波動,，機械振動,，溫度和濕度的變化，都可能導致一般通用微機不能正常工作,；傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)抗*力強,，但由于存在大量的機械觸點（易磨損、燒蝕）而壽命短,，系統(tǒng)可靠性差,。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器件來完成,，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代,，故壽命長，可靠性大大提高,，從實際使用情況來看,，PLC控制系統(tǒng)的平均*時間一般可達4～5萬小時。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施,，能適應(yīng)有各種強烈干擾的工業(yè)現(xiàn)場,，并具有故障自診斷能力,。如一般PLC能抗1000V、1ms脈沖的干擾,，其工作環(huán)境溫度為0～60℃,，無需風冷。
3.接口簡單,、維護方便——PLC的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計,，有較強的帶負載能力（輸入輸出可直接與交流220V，直流24V等強電相連）,，接口電路一般亦為模塊式,，便于維修更換。有的PLC甚至可以帶電插拔輸入輸出模塊,，可不脫機停電而直接更換故障模塊,，大大縮短了故障修復時間。
4.體積小,、功耗小,、性價比高——以小型PLC（TSX21）為例，它具有128個I/O接口,，可相當于400～800個繼電器組成的系統(tǒng)的控制功能,，其尺寸僅為216×127×110mm3，重2.3kg,，不帶接口的空載功耗為1.2W，其成本僅相當于同功能繼電器系統(tǒng)的10～20％,。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場信號的變化狀態(tài),，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài),、通訊狀態(tài),、I/O點狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等,，對此均有醒目的指示,，非常有利于運行和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)視。
5.編程簡單,、容易掌握——PLC是面向用戶的設(shè)備,，PLC的設(shè)計者充分考慮了現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習慣。大多數(shù)PLC的編程均提供了常用的梯形圖方式和面向工業(yè)控制的簡單指令方式,。編程語言形象直觀,，指令少、語法簡便,，不需要專門的計算機知識和語言,，具有一定的電工和工藝知識的人員都可在短時間內(nèi)掌握。利用專用的編程器，可方便地查看,、編輯,、修改用戶程序。
6.設(shè)計,、施工,、調(diào)試周期短——用繼電器—接觸器控制完成一項控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖,，然后畫出繼電器屏（柜）的布置和接線圖等,，進行安裝調(diào)試，以后修改起來十分不便,。而采用PLC控制,，由于其靠軟件實現(xiàn)控制，硬件線路非常簡潔,，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu),，且已商品化，故僅需按性能,、容量（輸入輸出點數(shù),、內(nèi)存大小）等選用組裝,，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進行,，因而縮短了設(shè)計周期，使設(shè)計和施工可同時進行,。由于用軟件編程取代了硬接線實現(xiàn)控制功能,，大大減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期,。PLC是通過程序完成控制任務(wù)的,，采用了方便用戶的工業(yè)編程語言，且都具有強制和仿真的功能,，故程序的設(shè)計,、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計和投運周期,。