Kako osigurati točnost rezanja i postojanost promjera valjka tijekom-brzinskog rada?

Kako bi se osigurala dosljednost preciznosti rezanja i promjera valjka u -brzinskom radu, sustav upravljanja zatvorenom-petljom treba biti izgrađen od tri dimenzije: kontrola preciznosti opreme, optimizacija parametara procesa, praćenje procesa i podešavanje povratne informacije. Sustav kombinira multidisciplinarno znanje o mehaničkom dizajnu, električnoj kontroli i svojstvima materijala za postizanje dinamičke ravnoteže. Konkretna tehnička rješenja su sljedeća:

I. Precizna kontrola opreme: Optimizacija krutosti mehaničkih sustava
1.Projekt sustava bifurkacijskog vratila
Os preusmjeravanja: Jednostruke osi kovane od legiranog čelika (npr. . 42CrMo) Promjer veći od ili jednak 80 mm (podesiv prema širini segmenata) osigurava otklon manji od ili jednak 0,02 mm/m tijekom velike-brzine rotacije.
Površina osovine je ultra-fino brušena (Manje od ili jednako 0,4 mikrona) kako bi se smanjilo trenje i vibracije s ležajevima i oštricama.
Ugradnja oštrice i kontrola zazora: hidraulički ili pneumatski držač oštrice. Tlak oštrice (obično 0,2~0,5 MPa) nadzire se u stvarnom vremenu senzorom tlaka kako bi se osigurao stabilan kontakt između oštrice i materijala.
Razmak lišća detektira se na mreži pomoću laserskog daljinomjera s pogreškom razmaka manjom od ili jednakom 1 mikronu (dinamički kompenzirano servo motorom-pogonjenim finim-vijkom za podešavanje).
2. Dizajn sustava za premotavanje
Kontrola konstantne napetosti: kontrola zatvorene petlje s magnetskom praškastom kočnicom + senzor napetosti s rasponom fluktuacije napetosti ± 1% (npr. napetost postavljena na 50N u trenutku fragmentacije, stvarna fluktuacija manja ili jednaka 0,5N).
Više{0}}segmentna kontrola napetosti: preusmjerena napetost automatski se prilagođava u skladu s promjenom promjera bubnja (na primjer, kada se promjer bubnja poveća sa φ100 mm na 800 mm, napetost se linearno smanjuje).
Izračun promjera valjka-u stvarnom vremenu: Izračun promjera valjka u stvarnom{1}}vremenu (D je promjer role u mm) mjerenjem brzine osovine za namatanje (n) i linearne brzine materijala (v) pomoću formule D=(vx 60) / (pi xn).
Kompenzacija pogrešaka: uveden je algoritam Kalmanovog filtra za uklanjanje šuma signala kodera.
Konusna kontrola napetosti: Kako se promjer valjka povećava, napetost se postupno smanjuje u skladu s koeficijentom konusa (obično tipično 0,5%~2%) kako bi se spriječilo kolapsiranje jezgre ili ispupčenje kraja površine.

II. Optimizacija parametara procesa Optimizacija: usklađivanje materijala i brzine
1. Prilagodba svojstava materijala
Kompenzacija modula elastičnosti:
Za visoko elastične materijale, kao što je BOPP film, potrebna je obrada pred istezanjem (stopa istezanja 1% ~ 3%) kako bi se eliminirao unutarnji stres.
pritisak lopatice podešen je prema modulu elastičnosti (E) materijala pomoću formule P=K x E * t (P za pritisak lopatice, K za koeficijent, t za debljinu materijala).
Kontrola površinskog koeficijenta trenja:
Raspršite keramički premaz ili gumeni omotač na površinu valjka kako biste kontrolirali koeficijent trenja između 0,3 i 0,5 kako biste spriječili klizanje materijala.
2. Planiranje brzine i ubrzanja
S-Ubrzanje i usporavanje krivulje:
Pet-segmentna S krivulja (jednoliko ubrzanje ubrzanje → promjenjiva brzina → ravnomjerno → promjenjivo usporenje → ravnomjerno usporavanje) koristi se za planiranje gibanja osovine dizala sa stopom promjene ubrzanja manjom od ili jednakom 5 m/s3 kako bi se smanjio inercijski udar.
Rezultati: Pogreška promjera valjka smanjena je za 40%, a urednost krajnje-strane povećana je za jedan zarez (tj. s ±1,5 mm na ±0,9 mm). Brzina smicanja i namotavanja. Brzina rezanja mora zadovoljiti v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 za početni promjer valjka i D za promjer valjka u stvarnom-vremenu).
Kontrola sinkronizacije: Elektronička sinkronizacija zupčanika između osovine za rezanje i osi namatanja postiže se servo pogonom s faznom pogreškom manjom od ili jednakom ±0,1 stupanj.

III. Praćenje procesa i podešavanje povratne veze: primjena sustava upravljanja zatvorenom-petljom
1. Tehnologija online detekcije
Laserski senzor pomaka: montiran iznad svitka,-praćenje promjena promjera valjka u stvarnom vremenu (frekvencija uzorkovanja veća ili jednaka 1kHz) i prijenos podataka na PLC za dinamičku kompenzaciju.
Točnost: razlučivost od 0,01 mm pri mjerenju između 0 i 100 mm.
Sustav strojnog vida: kamere visoke rezolucije (veća ili jednaka 5 megapiksela) korištene su za fotografiranje kraja materijala u roli, a algoritmi za obradu slike (kao što je otkrivanje rubova Canny) korišteni su za izračunavanje krajnjeg pulsa.
Postavka praga: kada je krajnje otpuštanje > 1 mm, aktivira se alarm i automatski prilagođava napetost.
2. Adaptivni algoritmi upravljanja
Neizrazita PID kontrola: PID parametri (Kp, Ki, Kd) dinamički su podešeni neizrazitim pravilima koristeći pogrešku promjera valjka (e) i stopu promjene pogreške (de/dt) kao ulazne podatke.
Rezultati: Konzistencija promjera role povećana je za 25% (standardna devijacija smanjena s 0,8 mm na 0,6 mm) u usporedbi s tradicionalnim PID-om.
Prediktivna kontrola modela: Uspostavljen je dinamički model sustava namotavanja (uključujući inerciju, elastičnost i parametre trenja) za predviđanje budućih promjena promjera valjka i prilagodbu napetosti unaprijed.
Scenariji primjene: MPC može smanjiti prekoračenje za više od 50% velike-brzine rezanja (brzina linije > 200 m/min).