МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УПРАВЛІННЯ ДИНАМІКОЮ ПОЗДОВЖНЬО-РІЗАЛЬНОГО СТАНУ

Анотація

Розглянуто проблематику процесів перемотки паперу і дотримання технологічних параметрів для забезпечення якості цього процесу. Проведено огляд складових сучасної елементної механічної та електронної бази для проектування та створення машин, які виконують процеси перемотки різних рулонних матеріалів і паперу зокрема. Приділено увагу специфіці використання програмованих логічних контролерів та електроприводу для проектування машин перемотки.

Експериментально досліджено кінетику електричних (напруга і струм) та механічних (кутова швидкість ротора та крутний момент на валу) характеристик верстата ПРС-501 у перехідних процесах розгону й гальмування у разі переходу із заправної на робочу швидкість.

На основі отриманої раніше динамічної моделі запропонована система керування, розроблена на основі SIEMENS SIMATIC S7-300 та електроприводу SIEMENS SINAMICS DCM. Виявлено високу достовірність кореляції кутової швидкості від напруги якоря (R² = 0,8588) та моменту на валу від струму споживання (R² = 0,8337) в режимі розгону. В режимі гальмування відповідно R² = 0,9117 та R² = 0,8865.

Досліджено механічні параметри міцності перемотуваного паперу та залежності між індексом міцності та механічними параметрами вузла розмотки для дотримання заданого для якісної перемотки натягу. Проведено аналіз статистичних даних за індексом міцності в повздовжньому та поперечному напрямках для одного сорту паперу.

Запропонована система управління натягом двигуна розкату на основі ПІД-регулятора. Вивчені механічні властивості паперу в повздовжньому та поперечному напрямках показують, що у всьому діапазоні їх варіації виконується основна умова міцності s_техн < [s], і відповідно M_т < [M]. В системі управління запропонована концепція обмеження робочого моменту для забезпечення натягу замість прямого керування моментом задля забезпечення безпечного процесу перемотки в разі обриву полотна.