纸机传动控制系统的设计与应用
李明辉孟宪坤
（陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021）
摘要：根据纸机的工艺结构及要求，提出了采用光纤主/从宏连接的方法，并根据偏差信号的大小选择先进的PID控制算法来调节实现对负荷分配的控制；利用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，设计了基于Profibus的纸机传动控制系统。实际运行结果表明，其控制稳定性好，可靠性高，较好地满足了对纸机控制精度和稳定性的要求。
关键字：纸机；传动控制；现场总线；变频器；PLC
中图分类号：TP273文献标识码：B
Design and A pplication of T ransmission C ontrol S ystem for P aper
M achine
Li minghui Meng xiankun
（College of Mechanical&Electrical Engineering,Shannxi University of Scince&Techology，Xi’an 710021,China）
Abstract：According to the technology structure and requirements of paper machine,Proposed approach using optical fiber master/slave macro connection，and according to the size of the error signal to choice the advanced PID control algorithm to adjust to achieve the load distribution control;used binary tree data structure algorithm to achieve speed control of chain structure,designed the drive control system of paper machine based on Profibus.The operation shows that the system is stable and reliable,it can meet the precision and stability requirement of Paper Machine。
Key words：Paper machine；Transmission Control;PROFIBUS;Inverter;PLC
0前言
现代高速纸机的运行负载基本上是一个恒转矩负载，要求在运行期间速度恒定，负荷均衡,在传动控制系统中，多台电机的同步控制是传动控制系统设计的关键，它直接影响系统的可靠性和控制精度，影响产品的质量和产量。纸机传动系统控制的难点主要在于：①控制系统必需具有较高的稳态精度及动态性能：②控制系统内部需要交换大量的数据，如何实现数据的高速传输；③在高速运行时，负荷分配控制和速度链控制如何实现才能有效的克服控制对象的非线性和耦合性[1]。据此，笔者根据自身相关经验并结合西安某纸厂纸机的工艺结构及要求设计了基于Profibus-DP总线的纸机传动控制系统，以上位机、plc和多传动驱动器构成三级控制系统实现顺序逻辑的控制及数据的高速传输，并采用光纤主/从宏的连接实现对负荷分配的控制，采用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，确保了纸机高速稳定可靠的运行。
1纸机的工艺机构及要求
纸机是一个系统复杂的联动机械机组，其主体由有网部，压榨部，干燥部，压光机，卷纸机等部分组成，如图1所示,其工艺流程可以简要概括为：由纸机流浆箱流出的纸浆在网部脱去约80％的水分，同时纤维相互交织形成湿纸被压榨、脱水，再在烘干部烘干到含水分5-8％，然后经压光部压光，最后由卷纸机卷成成品纸[2]。期间，由于纸张的伸缩，各分部之应有一定的速度差，通常称为速度差控制。为了进行速度差控制，必须调整纸机各个分部辊子的线速度，即驱动电机的转速，使各个分部之间的相对速度严格地保持恒定。保持速度差恒定所必须达到的精度为：纸机为士O.1％左右，高速大型纸机为士0.01-0.05％。
专用液压机及其PLC控制系统设计 杨 杰1,戴士杰2,李 慨2,李铁军2,岳 宏2 The Design of Special Purpose Hydraulic Machine and PLC Control System YANG Jie1,DAI Sh-i jie2,LI Kai2,LI Tie-jun2,YUE Hong2 (1 河北工业大学分校,河北廊坊 065000;2 河北工业大学机器人及自动化研究所,天津 300130) 摘 要:设计了一种集机、电、液于一体的专用液压机。文中给出了该机液压系统的工作原理,根据机构的工作要求设计了其PLC控制方案,并给出了硬件配置图。 关键词:液压机;工作原理;液压系统;控制系统;PLC 中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:1000-4858(2005)08-0015-03 1 引言 随着科技的进步和工业需求的不断扩大,一些专用、非标机械设备的开发成为近几年的一个热点。这样的设备要求特殊、单台生产,开发设计时,可供借鉴的东西少、难度大。如何在保证实现用户要求的情况下,使设计的设备原理简单、结构紧凑、控制灵活、成本低是人们普遍关注的。针对某公司金属制品的加工要求研制了一种专用液压机,集机械结构设计、电气PLC 控制、液压流体传动于一体,属于机电一体化产品。通过长时间实用运行,表明设计方案可行,达到厂家要求,可靠性高。2 设计要求 (1)加工原材料为直径4 5~12m m的金属棒料; (2)产品有3个弯曲段,要求1次挤压弯曲成型; (3)适用于十余种不同尺寸和挤压角度形状; (4)加工过程中,产品上不能出现压痕; (5)加工生产率要求一次挤压过程中,实现5~10根金属棒料同时挤压成型; 收稿日期:2005-04-11 作者简介:杨杰(1969 ),女,回族,河北三河人,讲师,在读博士生,主要从事机械制造和自动化方面的研究和教学工作。 任一值; (2)可调变压比的液压变压器和能量回收液压蓄能器联合使用,能以最优化的方式利用液压蓄能器储能; (3)在恒压网络系统中,液压变压器可以无节流地实现多种不同等级的压力回路,既可满足不同负载的需要,又可提高系统效率; (4)液压变压器的体积小、重量轻、转动惯量小,控制性能好,动态响应快。 5 结论 液压变压器作为一种可同时控制流量和压力的液压元件用于恒压网络系统中,具有良好的发展前景。液压变压器采用的是集成化的设计思想,具有二次调节的良好控制特性以及工作效率高等突出优点。它的出现极大地拓宽了恒压网络系统的应用范围。经过对其流量、变压比、转矩以及控制角 取值范围的理论分析,不仅对液压变压器的工况进行了详细的阐述,而且为完善液压变压器的设计制造奠定了理论基础。 参考文献: [1] Ach ten,P A J ,Zhao Fu,G E M Vael Transforming fu- ture hydraulics:a new design of a hydraulic transformer[D] IKP,Link ping University:Proc.of the5th Scandinavian Inter-national Conference on Fluid Power SICFP 97,1997 [2] Georges E M Vael,Peter A J Achten,Zhao Fu The innas hydraulic transformer:The key to the hydrostatic com mon pres-sure rail[J] SAE Journal,2000-01-2561 [3] Georges Vael,Peter Achten,Jeroen Potma Cylinder control with the floationg cup hydraulic transformer[D] Tampere:Proc. of the8th Scandinavian In ternational Conference on Fluid Power SICFP 03,2003 [4] 董宏林,姜继海,吴盛林 液压变压器的原理及其在二次 调节系统中的应用[J] 液压与气动,2001(11):30-32 [5] 杨华勇,欧阳小平,徐兵 液压变压器的发展现状[J] 机械工程学报,2003,39(5):1-5 15 2005年第8期液压与气动
摘要 纸对于人们而言是必不可少的一种生活用品，在工作、学习当中都经常会用到。并且在人类历史的流传以及文化的交流也起着极其重要的作用，在材料中属于最基本的层次。 在我国历史长河中，造纸出现的极早，我国在这个领域当中技术也属于走在世界前沿的，而这个行业对于我国经济的发展也有着极为重要的作用。目前，我国这个行业的特色是：行业内企业数量较多，但从规模而言都并不大，并且纸张的品种远远跟不上人们的需求，技术层次上并没有突破，大多数工作都要依靠人力进行，对环境造成了恶劣影响。而根据有关数据显示，在企业方面规模中等的数量在三千左右，在造纸时，选择的都是效率比较低的机器，也就是速度低于300m/min，并且在控制系统方面选择的也一般是开环方式；而速度属于中等范围，也就是300m/min到550m/min之间的，在工作时性能极不稳定，会出现速度链无法达到一致，有时还会出现断纸的现象，由此看来在制造机器时并没有将可能发生的故障灯纳入考量范围，导致生产时出现事故的可能性较大，对企业也有很大的负面影响；而技术较为先进的机器，基本上都是从国外引进，因此在这方面的开销也较大，对于企业的压力也有所提升。而且因为这方面的限制，引进的机器必须包含有关的所有设备，并且在维修方面因为国内外的差异，造成了很大的阻碍，所以这类机器在真正使用时难度系数较大。而相关行业竞争相当激励，我国技术方面也没有较大的突破，所以要对这方面予以足够的重视，并且控制系统也要进行不断完善，使得我国在竞争当中不至于处于劣势地位。 在上世纪八十年代，矢量变频技术相对而言已经较为先进，并且为了在实际应用当中，少一些阻碍，以ABB、SIEMENS、AB等公司为代表的电气公司着手针对控制系统进行改进，利用公共直流母线进行技术上的突破，使得传动更为顺畅，并且在那个时期将其应用于各种相关的行业当中，如造纸。而在1994年，苏州紫兴纸业便逐步开始利用PPS-200系统，到后期，便从国外引进了这类系统构成的规模较大的造纸机，其控制便是利用上述提到的集散控制系统进行的，并且国内研究人员在国外技术的基础之上，不断进行学习和研究，到1997年，天津电气传动研究所便开发了一种基于上述系统但具有自主知识产权的相似系统，并且在实际应用中效果也较好，至此，我国便在这方面不再需要依赖于国外的机器才能进行相应的生产制造。 本文在简要介绍造纸机的国内外发展情况和造纸机的基本结构，主要部分的功能
电子信息工程学院 毕业设计开题报告智能跑步机控制系统的设计 学生姓名：刘茂龙 专业：电子信息工程 班级：94020102 学号：2009040201050 指导教师：曹阳 2013 年3 月
开题报告 一、选题的依据和意义 伴随着社会的发展与进步，人们的生活水平的提高，越来越多的的人喜欢在业余时间进行锻炼，跑步机使人们的业余生活得能够更加充实并且有益身心健康，跑步机控制系统的设计也作为跑步机的核心，设计应用数电、模电、单片机及接口技术、C51的编程等知识，可谓知识面含量非常广，但因现代的微电子技术、计算机技术和嵌入式微控制器技术等的飞速发展，让我们做出各种类型跑步机成为可能。目前各大城市都有很多家健身中心，不可或缺的跑步机也引领着时代的脚步。所以智能跑步机控制系统的设计也随着广大用户的需求而变得越发重要，跑步机的设计也在不断地改进和完善。 基于单片机跑步机控制系统主要在于单片机的应用。单片机又名嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller），明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，实现的是对象的智能化控制，这一点是巨型机和网络不可能做到的。其目前的发展趋势主要是CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 开发此项目可以使用户更好的体验跑步机的更多更实际的功能，通过这次毕业课题的设计，一方面，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，同时能够对我所学知识进行一次全面的总结。另一方面，通过大量资料的查阅，使我对跑步机工作原理有了更深入的了解，有助于提高我独立分析问题和解决问题能力，而且还提高我们综合运用知识的能力和改善了我们的知识结构，为以后的工作积累了一定的经验。 二、选题研究的基本内容 要求基于单片机设计一个跑步机控制系统。该跑步机以单片机作为核心部件产生逻辑控制及信号，能够显示跑步者跑步的时间，跑步者消耗的热量，跑步者跑步的速度跑步机坡度可调的功能。通过软件编程，易于实现功能的扩展。 1、设计跑步机能够显示跑步的总时间。 2、设计跑步机能够显示跑步者跑步的速度。 3、设计实现跑步机速度与坡度可以调节。 4、设计跑步机显示跑步者累计消耗的热量。 5、逐步完成各部分电路的设计。 6、完成软件编程。 7、完成硬件电路的仿真及硬件调试等主要任务。
纸机干燥部提速改造 1前言纸机提速改造，将从原有的平衡达到一个新的平衡。在确定新的平衡点时，干燥部的能力应当是考虑的主要因素。 提高干燥能力可以从多方面着手，包括：提高湿部脱水能力，增加烘缸组，改善袋通风，改进蒸汽冷凝水系统，改进虹吸管形式，增加挠流棒等方法。但本人认为，除非需要改为机内涂布或施胶而加一组烘缸外，改造应以尽量不增加烘缸为宜。 2提高湿部脱水能力 一般，进烘缸纸页的水分降低1%，可以节约蒸汽5%。所以，从湿部做文章，提高进烘缸纸页的干度来提高纸机的生产能力，将比单从干燥部努力更为有效。 我厂于1993年从加拿大散得贝引进一台二手纸机。这台纸机的网部曾在1987年进行过改造，改为V ALMET SYM-FLO流浆箱和SYM-FORMER叠网成形器，设计车速1000m/min。当时压榨部和烘缸还未进行改造，车速只开650～700m/min，进烘缸的纸页干度只有36%～38%。引进后，我们对压榨部进行了改造，从原来的两道平压，改为三辊两压区复合压榨加一道平压(原有的)。目前，这台纸机的进烘缸纸页干度可达40%～43%。 按照现有的设备条件，如果从以下几方面努力，还能进一步提高进烘缸纸页干度，使之达到43%以上。 (1)精细调节网部脱水元件，使之达到最佳脱水状态，使纸页成形和出伏辊的干度达到最佳。 (2)合理配置和使用好毛毯清洗元件，加强洗涤水过滤，确保喷淋管不堵塞，使毛毯始终保持清洁状态。这一点是极其重要的。 (3)由于纸机压榨辊没有中高控制，所以确保各辊子中高合适，辊面吻合良好，这一点也是很重要的。 (4)提高浆料温度，改善纸页成形，使用有效的助剂，优化抄纸的工艺条件。 在有必要且经济能力允许时，也可以考虑把第三道平压改为靴式压榨。据VOITH公司介绍，世界上第一台使用靴式压榨的纸机，把第三道传统压榨改为靴式压榨后，在车速提高200m/min(达到1200m/min)之后，进烘缸纸页的干度还提高5%，达到49%～50%，纸机产量提高16%。 3改善袋通风 我厂纸机干燥部的密闭汽罩和袋通风系统是引进时新改造的，是加拿大ENNERQUEN提供的产品。整个系统合理完整，如果使用得好，本可以达到很好的效果。但目前由于烘缸部的干网时而会跑偏等原因，操作工养成了不关闭气罩的坏习惯，造成了设备资源的浪费。目前车速低，所以觉得还影响不大，将来如果车速提高了以后，使用好气罩就显得很有必要。要把密闭气罩和袋通风用好，以下几方面应当注意： (1)加强风机、热交换器等设备的检查维护，确保工作正常。 (2)经常清除空气滤袋的灰尘。 (3)排除干网跑偏等各种不利因素，正常生产时一定要把气罩门关闭。 4改进蒸汽冷凝水系统 4.1我厂现有三段通汽系统存在的缺点 (1)不利于单独控制各段烘缸的压力和用汽量，难以建立满足工艺要求的温度曲线。 (2)每组背压较高，没有足够的压差使冷凝水顺利排出，容易造成烘缸积水。特别是断纸时烘缸压差变小，更容易积水。烘缸的严重积水，又可带来以下一系列副作用：(
1 绪论 1.1 液压机原理 液压机是一种利用液体压力能来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机器。 液压机是一种可用于加工金属、塑料、木材、皮革、、橡胶等各种材料的压力加工机械，能完成断崖、冲压、折边、冷挤、校直、弯曲、成形、打包等多种工艺，具有压力和速度可大范围无级调整、可在任意位置输出全部功率和保持所需压力等优点，因而用途十分广泛。 液压机根据帕斯卡原理制成，其工作原理如图1所示。两个充满工作液体的具有柱寒或活塞的容腔由管道相连接，当小柱塞1上的作用力为F 1时，液体的压力为1 1 F p A = ，A 1为柱塞1的工作面积。根据帕斯卡原理：在密闭的容器中，液体压力在各个方向上是相等的，则压力p 将传递到容腔的每一点，因此，在大柱塞2上特产生向上的作用力F 2，迫使工件3变形，且 2 21 1 A F F A = 式中：A 2——大柱塞2的工作面积。 图1-1液压机工作原理 1--小柱塞 2--大柱塞 3--工件 液压机的机构形式很多，其中以四柱立式液压机最为常见。液压机一般由本体(主机 )
及液压系统两部分组成。最常见的液压机本体结构简图如图2所示。它由上横梁1、下横梁3、四个立柱2和十六个内外螺母组成一个封闭框架，框架承受全部工作裁荷。工作缸9固定在上横梁1上，工作缸内接有工作柱塞8，它与活动横粱7相连接。活动横梁以四鞘立柱为导向，在上、下横哭之间接复运动。在活动横梁的下表面上，一般固定有上模(上砧)，而下模(下砧)则固定于下横粱上的工作台上。当高压液体进人工作缸后，在工作柱塞上产生很大的压力，并推动柱塞、活动横梁及上模向下运动，使工件5在上、下模之间产生塑性变形。回程缸4固定在下横梁上，其中有回程柱塞6，它与活动横梁相连接。回程时，工作缸通低压，高压液体进入回程缸，推动回程柱塞6向上运动，带动活动攒粱回到原始位置，完成一个工作循环。 图1-2液压缸本体图 1—上横梁 2—立柱 3—下横梁 4—回程缸 5—工件 6—回程柱塞 7活动横梁 8—工作柱塞 9—工作缸
造纸机传动系统的常见故障分析 造纸机传动系统的常见故障分析 1 引言 造纸机电气传动控制系统性能的好坏是决定一台造纸机能否高效率、高质量进行生产的前提，那么对于一台正常生产的造纸机来说，为保证其连续地高效率、高质量进行生产，传动系统的维护就显得尤为重要，本文列举了造纸机传动系统维护中的几类常见故障，并给出了相关分析及解决办法。 2 整机故障的判断与分析 作为电气技术人员，首先对所管理的设备要有充分的了解，对工作原理和设计思想要有非常清楚地认识。从原理上搞清楚再依据现象作出分析判断，是正确区分故障原因的基础。 一般车间操作工或维修电工所能发现的只是生产过程中的表面现象。例如操作失灵，频繁断纸，引纸困难等。这些现象往往被操作人员视为电气故障，经常听到的抱怨是“车速不稳”。对于这种抱怨电气技术人员要做到一看二测三试验。一看是先看准问题的部位和现象位置及综合工艺流程分析原因所在；二测是对观察到的速度、电流等参数进行实测确认，排除指示错误；三试验是进行开环或空载等单机试验，确认电气或机械故障的大体范围。 2.1 可以确定的电气故障或机械故障 1. 电气故障 1) 变频器不能启动，而负荷又不存在卡死或堵转情况； 2) 电机发热异常，甚至冒烟，或者电流很大而电机不转或力矩很小，这有可能是线路故障或电机内部故障； 3) 操作失灵，加减速不动作，或反映不正常时好时坏；负荷分配不平衡，可以调整但变化度不稳定等。这些可能与线路接触或通讯干扰等故障有关。 2.机械故障 1) 轴承发热； 2) 设备转动声音异常，明显周期性声响且能观察到机械周期； 3) 网部常见的机械故障就是驱网辊打滑，表现为负荷分配时好时坏，特别是异常加速。如驱网辊打滑后摩擦阻力突然下降负荷电流下降，而程序上对负荷下降的动作是加速，因而造成驱网辊不断加速最后飞车。这种情况简单的可以把网子张紧一些，如果不行则只能减小伏辊电流限值或增大驱网辊包角。 2.2 难以确认故障源的故障 对于比较明显的故障则可以直接从故障点入手解决，而纸机实际运行中往往会出现一些难以确定故障源的异常现象。常见到的有以下三个原因： 1. 速度不稳定 影响速度不稳定的因素有： 1) 速度传感器（一般为编码器）机械联接不良，应检查联接器； 2) 机械设备负荷变化大。打开与机械设备的联接器，只运转电机，以判断干扰是否来自机械设备；3) 速度调节器参数不合适，检查并调整速度调节器参数； 4) 纸机湿部开车引纸的情况下，往往会出现纸幅含水量偏高，引纸时纸幅的下垂部分的自重会将纸幅拉长，所以总认为后边分部速度太慢，事实上越调快后边分部的速度，下垂的现象越严重，应检查相应部分的脱水情况，并予以调整。
. . . . 基于单片机的跑步机启/停控制模块 的软件设计 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2016年04月
摘要 近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对自身的健康也日益关注，健身成为一种流行时尚，健身器材行业也逐步兴起为一个大的消费领域，电动跑步机作为一种重要的健身器材得到了越来越广泛的应用，具有广阔的市场前景。研发具有多功能和高附加值的人性化科学化的电动跑步机具有重要的现实意义。 电动跑步机的电控系统是整个跑步机运转的核心，它需要具有简单接口界面、电机调速和心率功能。本论文以电动跑步机控制系统为对象，以实用、廉价、高性价比和高安全性为目标，以改进型51系类单片机STC89C52为控制核心，完成了无刷直流电动机调速系统硬件设计、电动跑步机手握式红外心率计软硬件设计和电控系统部分软件开发等任务。 首先，文章叙述了跑步机的基本结构和工作原理，对其调速原理和调速方法进行了理论分析，建立了转速、电流反馈控制的直流调速系统的动态静态模型，并实际分析跑步机特殊负载的性质，确保跑步机的安全性和舒适性。并依据此基本控制策略，对电动跑步机无刷直流电动机的调速系统进行了硬件实现并画出相应的电路原理图。其次，文章介绍了电动跑步机附加的电子心率计的软硬件开发。最后，开发部分系统软件。 关键词：电动跑步机；数码管；控制系统
Abstract In recent years, with the development of social economy and people living standard rise, people is increasingly concerned on their health, fitness has become a popular fashion, fitness equipment industry also gradually rise to a big consumption, electric treadmill as an important kind of fitness equipment has been more and more widely used, has a broad market prospect. R&d has multifunction and high value-added human scientific electric running machine has important practical significance. Electric treadmill of electronic control system is the core of the treadmill running, it needs to have simple interfaces, motor speed and heart rate function. By electric treadmill control system as an object in this paper, with practical, cheap, high cost performance and high security as the goal, with the modified 51 series of single chip microcomputer AT89S51 as the core, to complete the brushless dc motor speed control system hardware design and running of electric tractor driver grip type infrared heart-rate monitor software and hardware design and electric control system part of the software development tasks. First of all, the article describes the basic structure and working principle of BLDCM, the speed control principle and control method are analyzed in theory, established the speed and current feedback control of dynamic and static model of dc speed regulating system, and the actual analysis of the nature of the special load running machine, to ensure the safety and comfort of running machine. According to the basic control strategy of electric treadmill brushless dc motor speed control system for the hardware implementation and draw the corresponding circuit principle diagram. Secondly, this paper introduces the electric treadmill additional electronic heart-rate monitor hardware and software development. Finally, part of the system software development. Keywords：electric treadmill; digital control system; control system
电动跑步机的控制系统与维修常识 一、电动跑步机控制系统（以下简称电控系统）的基本组成 电控系统主要由：控制面板（电子表）、电机驱动器（驱动板）、电机、连接线及附件组成。控制面板：俗称“电子表”负责与用户交流，并把各种用户期望的信息传递给电机驱动器（驱动板）来控制速度与扬升位值，同时显示各种运动参数，最常见的有：速度、时间、里程、热量、心跳；功能复杂一些的电子表还会显示如运动程式图等等信息。电子表的显示器分为“LCD”与“LED”两种方式，LCD就是我们通常所说的液晶，它的类型有很多种，目前用的最多的是TN型液晶，例如：我们的“JS1385系列”就是采用这一类型液晶，它最大的特点是功耗小，成本低，线路简单，所以在一些中低档的产品上采用较多，当然，液晶也可以做成高档的产品，如：我们的“5000A系列”蓝屏多功能跑步机就是一款中高档产品，还有“LED”用比较专业叫法是“发光二极管”，顾明思义，因其本身会发光，出来的产品比较华丽，还可以做成各种颜色。所以在一些中高档产品上普遍采用，它的特点是功耗大，成本高，线路比较复杂，电子表作为人机交流的窗口在，自然少不了按键，目前较为常用的按键有轻触按键、簧片按键与薄膜按键。这三种按键各自有各自的特色，但从国内的制造水平来看簧片按键最为可靠。 电机驱动器（驱动板）：俗称“下控”或“电控”，负责驱动直流电机与扬升马达，以达到预定的速度与扬升位置，我们现在将下控分为两大类，光电型与磁感型。二者除了传感信号不同之外，基本差不多，何为光电型呢？就是在电机的一侧装有一光电感应器，侦测电机的转速并将此信号反馈给电控来控制速度，磁感型则在前滚筒皮带轮处装有一磁性传感器，侦测滚筒的转速并将此信号反馈给电控来控制速度。所以二者只是控制的方式不同而目的是一样的，用来稳定跑带的速度。电控会因马达的功率与跑步机的功能不同而做成各种规格。 2、电机也叫马达，大同小异，通常只区分为不同的功率，如1HP、2HP等。 3、连接线：负责信息与能量传递，也就是电子表与驱动板的通讯。 附件：包括有：负离子发生器，风扇，喇叭等。通常与电子表合成一体。
纸业公司瓦楞纸板生产线改造计划书 一、改造实施 生产线的拆装由专业改造公司进行，生产线的具体项目改造由专业产品生产公司进行。 二、改造目的 挖掘生产线潜力 提高平均车速 提高生产线效率，降低生产成本 适应未来市场需求 三、改造计划 干部改造 生产线的速度一定的前提下，干部设备的效率影响了整个生产线的效率。据珠三角及长三角的设备配置来看，采用2台纵切1台横切机1台堆码机是未来生产线配置趋势。当然纵切机采用bhs或马贵等换单速度在1秒以内国际品质的纵切机，用1台足够。 建议生产线干部设备采用1台轮转切断机，2台纵切机，1台横切机，1台吊篮堆码机的配置。 自动化改造 全线采用变频。包括将现有的单面机，双面机，及吸风电机的驱动电机改为变频电机，采用变频器控制。这项改造可在5-6个月内收回投资。此项改造投资不大。可由当地的自动化公司实施，也可由行业内专业自动化公司实施。
采用生产线测控管理系统。资料另附。 采用erp生管系统。各个专业公司作了大量宣传，其功能不在此赘述。 蒸汽系统改造 生产线疏水系统改造 现有的疏水阀，很少有根据生产线的实际情况设计的，没有计算好生产线的蒸汽流量，使疏水阀没有发挥其应有作用。用气设备里面的水没有及时排除或排气过多，造成设备表面温度总是上不去或在工作时降温，从而影响了生产线速度。疏水阀没有检测装置，不好排除故障。建议采用新型带有检测装置的节能疏水阀，其漏汽率在5‰以内，而国标是3%。这项改造能节省燃煤3-5%。同时也为蒸汽冷凝水回收提供了保障。 生产线冷凝水回收改造 进入锅炉的水每提升7度，就可节约燃煤1%。将生产线上的冷凝水进行闭式回收，综合节能在26%以上。在煤炭等能源价格飞涨的今天，其现实意义更大。 以上改造同时需进行，才能达到预期的效果。推荐的回收系统由单独资料介绍。 采用接纸机 纸箱行业已进入薄利时代，纸箱成本中原纸材料所占的比重又为最大，所以节省原纸与纸箱制造企业的效益息息相关。作为瓦线上能明显带来节约原纸效果的接纸机越来越被纸箱制造企业所接受。
一绪论 1.1 液压传动与控制概述 液压传动与控制是以液体（油、高水基液压油、合成液体）作为介质来实现各种机械量的输出（力、位移或速度等）的。它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比，具有传递功率大，结构小、响应快等特点，因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。液压传动技术是一门新的学科技术，它的发展历史虽然较短，但是发展的速度却非常之快。自从1795年制成了第一台压力机起，液压技术进入了工程领域；1906年开始应用于国防战备武器。 第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服控制系统。从60年代起，由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，从民用到国防，由一般的传动到精确度很高的控制系统，这种技术得到更加广泛的发展和应用。 在国防工业中：海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。 在民用工业中：有机床工业、冶金工业、工程机械、农业方面，汽车工业、轻纺工业、船舶工业。 另外，近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等，均采用了液压技术。 总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术。它的发展如此之快，应用如此之广，其原因就是液压技术有着优异的特点，归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点：其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率大；液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活，易实现无级调速，调速范围宽，便于与电气控制相配合实现自动化；易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化；液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。1.2 液压机的发展及工艺特点 液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，自19世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。 作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防
纸机传动控制系统的设计与应用 李明辉孟宪坤 （陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021） 摘要：根据纸机的工艺结构及要求，提出了采用光纤主/从宏连接的方法，并根据偏差信号的大小选择先进的PID控制算法来调节实现对负荷分配的控制；利用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，设计了基于Profibus的纸机传动控制系统。实际运行结果表明，其控制稳定性好，可靠性高，较好地满足了对纸机控制精度和稳定性的要求。 关键字：纸机；传动控制；现场总线；变频器；PLC 中图分类号：TP273文献标识码：B Design and A pplication of T ransmission C ontrol S ystem for P aper M achine Li minghui Meng xiankun （College of Mechanical&Electrical Engineering,Shannxi University of Scince&Techology，Xi’an 710021,China） Abstract：According to the technology structure and requirements of paper machine,Proposed approach using optical fiber master/slave macro connection，and according to the size of the error signal to choice the advanced PID control algorithm to adjust to achieve the load distribution control;used binary tree data structure algorithm to achieve speed control of chain structure,designed the drive control system of paper machine based on Profibus.The operation shows that the system is stable and reliable,it can meet the precision and stability requirement of Paper Machine。 Key words：Paper machine；Transmission Control;PROFIBUS;Inverter;PLC 0前言 现代高速纸机的运行负载基本上是一个恒转矩负载，要求在运行期间速度恒定，负荷均衡,在传动控制系统中，多台电机的同步控制是传动控制系统设计的关键，它直接影响系统的可靠性和控制精度，影响产品的质量和产量。纸机传动系统控制的难点主要在于：①控制系统必需具有较高的稳态精度及动态性能：②控制系统内部需要交换大量的数据，如何实现数据的高速传输；③在高速运行时，负荷分配控制和速度链控制如何实现才能有效的克服控制对象的非线性和耦合性[1]。据此，笔者根据自身相关经验并结合西安某纸厂纸机的工艺结构及要求设计了基于Profibus-DP总线的纸机传动控制系统，以上位机、plc和多传动驱动器构成三级控制系统实现顺序逻辑的控制及数据的高速传输，并采用光纤主/从宏的连接实现对负荷分配的控制，采用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，确保了纸机高速稳定可靠的运行。 1纸机的工艺机构及要求 纸机是一个系统复杂的联动机械机组，其主体由有网部，压榨部，干燥部，压光机，卷纸机等部分组成，如图1所示,其工艺流程可以简要概括为：由纸机流浆箱流出的纸浆在网部脱去约80％的水分，同时纤维相互交织形成湿纸被压榨、脱水，再在烘干部烘干到含水分5-8％，然后经压光部压光，最后由卷纸机卷成成品纸[2]。期间，由于纸张的伸缩，各分部之应有一定的速度差，通常称为速度差控制。为了进行速度差控制，必须调整纸机各个分部辊子的线速度，即驱动电机的转速，使各个分部之间的相对速度严格地保持恒定。保持速度差恒定所必须达到的精度为：纸机为士O.1％左右，高速大型纸机为士0.01-0.05％。
随着人们生活水平的提高，人们对身体越来越关爱， 更多地进行体育锻炼。健身器材作为进行健身活动的重要 工具之一，越来越受到人们的喜爱。跑步是最方便、最简 单的有氧健身锻炼方式，它可以促进人体血液循环，增强 心肺功能，发展肌肉力量，在慢跑时更能消耗人体脂肪; 在健身运动中，跑步最受人们的喜爱，跑步机成为人们最 受欢迎的健身器材。 人机工程学是本世纪50年代发展起来的一门新兴 学科，它由人体科学、工程技术、环境科学、安全科学和 社会科学等交叉而形成。人机工程学研究人和机器及环境 的相互作用，把人的因素作为产品设计的重要条件和原 则，使设计出的机器操作简便、省力、安全、可靠高效、 舒适。当前，人机工程学的研究和应用越来越广泛。人机 工程学的研究成果对于电动跑步机的设计有着非常重要 的意义。在人机这一系统中，人是核心因素，电动跑步机 的设计应符合人的生理，心理特点，在这方面的考虑失误， 可能会影响人们的健身效果，甚至会影响人们的安全、健 康。1 人体尺寸百分位数运用的基本原则电动跑步机的设计应符合人体的尺寸，这是很容易理解的。但是由于受人的年龄、性别、种族、地区等因素 的影响，人的身材大小各不相同，那么该用哪一种身材的 人作为跑步机设计的依据？在对人群进行统计性的人体
尺寸测量时，各种身材的人频数分布状态（出现率）用百分位数表示。在国标GB10000中分别给出了不同年龄段第1、5、10、50、90、95、99百分位的人体尺寸，在跑步机设计中，常用的是18~60岁年龄组的第5百分位数和第95百分位数，它考虑了绝大多数的使用者群体。 按人体尺寸确定相关结构与空间的尺寸的原则为： （1）容空间尺寸设计按第95百分位数（P95） 包容空间是指以人为中心，包容人体（或某部分）的 空间。例如：最小作业空间（区域）、通道、维修空间、肢体自由活动空间、门、舱口等，对于这类空间，要求其能包容大多数人，按大身材人设计，小身材的人当然也就包括在内。 （2）被包容空间尺寸设计按第5百分位数（P5） 被包容空间是指以人为中心，被人体（或某部分）所 包容的空间。例如，肢体的可及范围、椅面高度、搬运物的宽度等，对于这类空间，应使小身材（P5）能包容其空间，大身材人当然也就没有问题。 （3）最佳工作区位置尺寸按第50百分位数（P50） 在包容与被包容关系中，要求空间适应人的极限状
造纸机械变频技术改造 1 引言 纸业是国民经济中的重要产业，根据国家信息中心经济预测部的行业报告称：自今年3月份始，随着水电煤气等主要资源价格的调整，造纸行业的成本增长再次走高，利润增长的成本压力再次加大。行业亏损增多，亏损企业亏损额同比增加达67.34％。成本上涨一方面是原料和水电煤气等能源价格的上涨，另一方面也与能源浪费密切相关，我国造纸行业的综合能耗是发达国家的1倍，吨浆水耗高于世界先进水平近10倍。而电力是造纸业的主要能源，电力成本是造纸业的三大成本之一，每年高昂的电费成为造纸企业的主要负担。 我国造纸企业要想增加竞争力，获得持续发展，在激烈的竞争中取胜，就必须降低成本，而节电牵动了降低成本的主神经。节电技术的进步，特别是变频技术的发展，为造纸企业提高电能使用效率、降低电力成本、增加利润提供了广阔的空间。 2 造纸机变频改造的必要性 我国造纸机分部传动设备，大部分采用SCR直流调速（大功率）和滑差电机（小功率）传动，在生产过程中经常由于机械磨损、传动带的打滑等因数造成速度匹配失调，形成断纸、厚度不均等现象。 2.1直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差，主要表现如下： （1）整流子磨损严重, 烧毁整流子的故障, 导致停机时间长； (2) 直流电机维修困难多, 要求高, 修理费用也高； (3) 测速发电机易磨损，造成传动系统精度低； (4) 直流调速控制系统复杂, 调试困难, 一般技工很难调出好的机器 2.2交流滑差电动机两部分构成，一个普通交流电机，一个转差离合器，通过调整离合器励磁线圈的电压，来调节电机的确输出速度，存在耗电量大，传动效率低，速度精度差，速度不够稳定，影响产品的质量。 3 造纸机械变频控制系统简介 造纸机械结构上大致有流浆箱，网部，压榨部，干燥部，压光，收卷几部分组成。传动系统是由多分部传动点组成的速度链式协调系统。为了降低能耗、优化产品质量，提高劳动生产率、现代化的造纸设备多采用多电机分部传动，即在每一个传动分部安装交流电动机并配制相应的变频器、要求各分部能够实现同步控制，也能够在一定的围调速。造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。使用变频控制系统可以使传动系统具备非常方便及精确的调速功能： （1）各分部传动点之间能保持固定的传动比，使各传动点上线速度保持一致。便于设备提速、减速，避免各传动点之间因线速度相差太大而断纸。 （2）连续平稳地拖动纸机运行。 （3）具有平滑加减速功能。 目前在纸机分部传动上使用的变频器必须能同时具备以下特点 （1）调速围宽，在全速度围，效率必须在90%以上； （2）功率因数高于0.9以上； （3）输入谐波电流总失真小于3%； （4）采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT； （5）能减少输出谐波分量并有效降低dv/dt噪音和转矩脉动的效果
$ 攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：小型液压机的液压系统 学生姓名： vvvvvv 学号： vvvvvvvv < 所在院(系)：机械工程学院 专业： 班级： 指导教师： vvvvvv 职称： vvvv # 2014 年 06 月 15 日 攀枝花学院教务处制
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》 攀枝花学院本科学生课程设计任务书
目录 前言 (1) 一设计题目 (2) 二技术参数和设计要求 (2) 三工况分析 (2) 四拟定液压系统原理 (3) . 1.确定供油方式 (3) 2.调速方式的选择 (3) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (4) 4.液压阀的选择 (6) 5.确定管道尺寸 (6) 6.液压油箱容积的确定 (7) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (7) 8.液压缸工作行程的确定 (7) [ 9.缸盖厚度的确定 (7)
10.最小寻向长度的确定 (7) 11.缸体长度的确定 (8) 五液压系统的验算 (9) 1 压力损失的验算 (9) 2 系统温升的验算 (11) 3 螺栓校核 (11) 总结 (13) ： 参考文献 (14)
前言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。
1 智能型电动跑步机系统硬件结构组成 智能型电动跑步机的结构组成如图1所示，我们可以看到， 其控制系统主要包括五部分，分别是单片机（SPCE500A型）、运动 心率的检测、跑步机的输入、跑步机的调速、语言输出/输入部 分。跑步机的硬件部分是智能型电动跑步机正常工作最基本的 部分。因此，在跑步机设计完成后，首先我们应该对硬件进行一 定调试，以便于及时地发现并解决问题。在最开始设计跑步机的 时候，我们对电路的某些性能及参数进行了选择，但是仅仅停留 在简单的理论上，设计过程中没有考虑到它的实际使用。为此， 需要单独测试性能和参数，以防诸多不确定因素造成的问题不 断积累。 图1 智能型电动跑步机系统硬件结构图 1.1 单片机SPCE500A SPCE500A是新一代16位的智能单片机（由凌阳科技股份有 限公司生产），这种单片机具有语音识别能力，内部有10位单通 道A/D转换器、10位双通道A/D转换器，32位并行I/O接口、 2个16位计数器、定时器、14个中断源、2K的静态的RAM，和 32K的快速ROM。该系统具有高集成度，小体积，强抗干扰能力等 优点。通常，控制系统的主芯片为这种类型的单片机，它不仅不 需要通过外部的ROM和RAM拓展，而且由于其内部具有D/A、A/ D这两种转换器，使得该系统的外围电路就显得更加简单。 1.2 智能型电动跑步机电机调速电路 PWM控制信号就是利用调制的技术对脉冲宽度进行调制从 而获得相应波形（该波形为控制系统中所需要）。因为SPCE500A 型号的单片机可以PWM输出，因此，使用前只需对输出占空比进 行适当调整，就能让跑步机控制、并调速。如下图2所示。 图2电机调速电路示意图 对于PWM信号，其主要通过TimeB，SPCE500A中断，在10B8 端口（B口）输出，再经过驱动、4N25光电耦合器输出，将信号加 在G极（IGBT端口）处，通过各种不同动作，控制智能型电动跑步 机电机的各种工作。 1.3 智能型电动跑步机心率检测电路 随着我国科学技术的不断发展，人们在使用跑步机时，希望 能够随时了解自己的心率，从而能够根据自己的心率调整相对 适宜的跑步的速度。所以，该系统在进行设计时特意加入了采集 心率的电路。人体的心率在不断地上升，当上升到了一定值的时 候，电机速度将自动降低。 2 音频输出 对于单片机SPCE500A中的音频输出和驱动方式，我们可以 选择不同方式，比如驱动方式有音调输出方式和语音输出方式、 音频输出有双通道DAC输出、单通道输出。 智能型电动跑步机驱动控制系统设计与实现 韩 颖1,王 鹏2 （1.四川旅游学院,成都,610100；2.成都工业学院,成都,611730） 摘要：跑步机是人们最欢迎的健身器材之一。本文主要以SPCE500A单片机为例介绍智能型电动跑步机驱动控制系统的设计 与实现。 关键词：体育锻炼；健身器材；智能型；电动跑步机 Intelligent treadmill drive control system design and implementation Han Ying1,Wang Peng2 (1.Sichuan Tourism University,Chengdu，610100;2.Chengdu Technological University,611730) Abstract：The treadmill is one of the most popular fitness equipment.This paper mainly introduces intelligent SPCE500A microcontroller, for example treadmill drive control system design and implementation. Keywords：Physical exercise;fitness equipment;intelligent;treadmill 四川省教育厅青年基金项目（编号：2006B091） 网络出版时间：2013-11-22 15:05