自动绕带机任务书.doc

概论
自动绕带机打破原来的格局而广泛用于打包带、缠绕膜、及气垫膜等构成一套独立的机组。他用于薄形纸带和塑料带的自动绕制。能对绕制速度、带长、圈数进行检测和控制。
随着塑料带、纸种的增多,对缠绕对象的尺寸大小也有一定要求，对自动绕带机的结构设计、功能的发挥提出了新的要求。即要适应多种薄型纸类，塑料带的绕制,幅宽的减小,同时要保证运行安全，产品的合格率。
国内绕带机行业的技术发展现状
绕带机结合了机械、传动、电气控制等多方面的技术，所以基础理论研究是开发新技术的基础，只有核心技术的发展才能推动绕带设备的进步，各方面为技术开发做努力，这样才会使我国的绕线设备逐步走上自主创新的道路。
国产的绕带机自动化水平低、运行稳定性不好、控制手段落后是普遍存在的问题，实际生产效率大打折扣。只能应用于要求相对不高的场合，高端设备都有日本、瑞士、德国等进口设备占领市场，而国产设备只能在很小的市场份额里以低价来争得客户，极大的市场份额都是进口设备，在国内市场获得高利润的回报，在新机型的开发上就有了强大的资金保障，而我们国内企业的销售利润偏低，去掉销售环节中存在的费用，留给企业的回报已经所剩无及了，所以不断的提升自主创新能力，才能市场份额较大的中高端市场，来打破目前的艰难局面。
课题涉及到机械技术，计算机与信息处理技术，检测与传感技术，自动化技术，伺服驱动技术，系统总体技术。

课题总体设计
1、设计任务
主要技术指标：用于薄形纸带和塑料带的自动绕制。能对绕制速度、带长、圈数进行检测和控制。设计成单盘，多盘同时绕制形式。绕制带宽：5mm-20mm，绕制最大直径：0.5m，最低线速度100mm/s，带长控制误差：100mm，寿命：8年（年均260天）每天工作8小时。
此机器为较小型机器，操作起来基本自动化，方便易懂，可应用于各种所需场合，小型工厂或者有需要的超市商场等，应具有手动，自动，超限警报，断带检测等功能。

外部储存器
各检测传感器

控

制

器
电机转速

报警器
控制电路
D/A
A/D
滚轮转速
张力大小

显示器

键盘

功率放大电路

系统功能框图
2、方案确定思想
系统采用PLC为控制核心；以伺服驱动器作为伺服电机的驱动装置；以交流伺服电动机为执行元件作为驱动纸辊的动力源；以LED显示屏被用作人机界面显示器，以按钮，旋钮实现系统运行状态显示、故障报警等功能。为避免齿轮的机械磨损，会降低系统的精度，使误差增大，采用伺服电机直接驱动纸辊运动，能进一步提高系统的“功率有效利用率”，达到节能降耗的目的。
3、方案分析比较：
控制方法：（1）半闭环：采用幅值控制交流伺服电动机对辊子进行控制，利用传感器对圈数，线速度，带长进行检测并反馈给微处理，实时监控辊子的绕制状态并显示必要信息，加以合理控制。
（2）开环：采用步进电机为执行元件对辊子控制，无反馈
环节，控制装置与被控对象之间只有按顺序工作，没有反向联系的控制过程，系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响，没有自动修正或补偿的能力
张力控制方法：一调节滚轮部分的高度
二调节电机转速
机械结构
检测元件：滚轮部分一磁式脉冲测速传感器
二光电脉冲式测速传感器
绕制盘一磁式脉冲测速传感器
二光电脉冲式测速传感器
操作方式：一手动操作方式
二自动操作方式
经过综合考虑，我组采用最优方案如下
控制方式：开环
张力控制方法：