【摘 要】
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超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维是世界三大高性能纤维之一,目前商业化生产均采用凝胶纺丝法使其价格一直居高不下。本课题涉及的生产线在国际上首次采用熔体纺丝法,能够简化
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超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维是世界三大高性能纤维之一,目前商业化生产均采用凝胶纺丝法使其价格一直居高不下。本课题涉及的生产线在国际上首次采用熔体纺丝法,能够简化工艺流程有效降低成本。针对该生产线对自动控制要求高等特点,设计开发了一套集中控制系统有效管理纤维生产的整个过程,具有较高理论和实用价值。本文在深入分析生产线工艺和设备的基础上,提出了控制系统的设计思路和总体方案。集中控制系统的总体架构采用了贝加莱Power Panel为主控制器,以PROFIBUS-DP现场总线为通信网络,以高性能的DANFOSS变频器对电机进行变频调速。本文分别对控制系统硬件电路与控制软件两方面进行了设计。硬件方面设计了电控柜内外的硬件电路,对电路中涉及的电器元件进行了选型,并进行了整体布局设计与安装。根据软件系统所需的功能,利用软件开发工具Automation Studio编写了控制系统的各部分软件程序,该软件能够实现同步调速、压力监控、温度监控、系统报警等功能。并进行了人机界面的设计和组态。操作界面友好、简洁易用,方便现场员工使用。建立了的PMSM数学模型,并利用MATLAB/SIMULINK仿真工具,对PMSM矢量控制系统进行了模拟仿真,为变频器采用矢量控制时其内部控制器参数设置提供了理论依据。在系统开发的过程中,针对系统中大功率变频器等设备对PROFIBUS-DP现场总线干扰严重的情况,采取了防波套、光电隔离器、控制系统独立接地等综合抗干扰措施,实现了系统的正常稳定运行。最终通过现场测试,控制系统功能完善、运行稳定,控制效果满足速度误差在5%以内的精度要求。控制系统达到了设计要求。
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