基本信息
- 项目名称：
- 多形式电机电脑控制器的改进及推广应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 随着自动化水平的提高，越来越多的企业采用自动控制系统来控制多电机设备，以达到提高生产效率和市场竞争力的目的。但现有的多电机电脑控制系统在生产过程中不能很好的保证产品质量，生产出来的产品附加值不高，而且系统易受环境的干扰，无法长期稳定的运行。鉴于此，我们在原有控制器的基础上对其进行了改进发明，使其能够满足企业的需求；更重要的是改进后的控制器已推广应用到更多的产业化领域，如喷泉、机器人模特等。
- 详细介绍：
- 随着多电机设备生产自动化水平的提高，越来越多的企业采用自动控制系统来控制多电机设备的运行，以达到提高生产效率和市场竞争力的目的。但是现有的多电机电脑控制系统在生产过程中不能很好的保证产品质量，生产出来的产品附加值不高，而且系统易受环境的干扰，无法长期稳定的运行。鉴于此情况，急需对现有的多电机多配合控制系统进行改进。此项改进发明就是针对上述问题对翼锭粗纱机控制系统进行了改进，使其能够满足企业的需求；更重要的是改进后的控制器已推广应用到更多的多电机产业化领域，比如喷泉、机器人模特等等。 第一，本课题对开机和关机过程中产品质量不稳定的问题设计了一套新型的开机和关机模式，而且还设计了产品质量参数随机选择模式，调整了控制器对存储信息的保密性，使控制器对存储信息的保密性更好。控制器数据变化段数多、精度高，可以任意控制异步电机、步进电机和伺服电机的运行，且控制器的高抗干扰能力，保证控制系统能长期稳定地在复杂环境下运行。 第二，我们在原有控制器的基础上进行了改进发明，使普通的喷泉能产生多种不同的喷水效果，使机器人模特能做出多种多样的连续协调配合的动作，使粗纱机的生产效率和产品质量大大提高，在控制系统中增加了随机运行模式，满足企业的需求，提高了企业的市场竞争力，拓展了其在产业化的应用领域。 改进发明后的控制器不仅能保证控制系统长期稳定的运行及生产过程中产品的质量，而且还可以应用到别的多电机控制领域，满足了多电机设备企业的不同需求，创造发明出了控制器的多元化应用，提高了企业的市场竞争力，实现了改进发明后控制器的产业化应用。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着多电机设备生产自动化水平的提高，越来越多的企业采用自动控制系统来控制多电机设备的运行，以达到提高生产效率和市场竞争力的目的。但现有的多电机电脑控制系统在生产过程中不能很好的保证产品质量，生产出来的产品附加值不高，而且系统易受环境的干扰，无法长期稳定的运行。鉴于此情况，我们在原有控制器的基础上对其进行了改进发明，使其能够满足企业的需求；更重要的是改进后的控制器已推广应用到更多的多电机协调配合的产业化领域，比如喷泉、机器人模特等等。 创新点：在多电机的控制系统中运用计算机和工艺管理软件进行生产控制、产品信息保存及新产品研发、实现产业化应用等在国内都为首创。 技术关键：保证控制系统的稳定性。 技术指标：改进后控制器稳定，产品质量稳定、产品多样化
科学性、先进性
- 先进性：改进后的控制器，在多电机设备的控制系统中运用计算机和工艺管理软件进行生产控制、开关机过程能保证产品质量，可以将控制步进电机的脉冲信号和方向信号通过转换来控制变频器，多电机协调精确调节自身速度属国内首创。现已达到： （1）应用范围广。对变频器采用全模拟信号控制，解决了各工厂不同型号变频器的通用性问题。可推广到所有多电机控制设备的企业使用，不受企业设备现状的限制。 （2）可控设备数量多。采用CAN总线技术，实现一个控制器控制整个企业的多台生产设备。 （３）多电机协调精确调节速度。对设备的控制可达到０.01秒。 （4）技术参数设置具有随意性，可满足企业的需求。 （5）应用领域广泛。不仅可以应用到纺织行业，只要是多电机、多配合、高精度、多形式的设备都可以采用，比如说采矿业，喷泉，机器人模特等，且已实现了产业化应用。 （6）成本很低，与同类的控制器相比，改进发明后的控制器是同类控制器价格的一半。
获奖情况及鉴定结果
- [1]任学勤，沈晓飞，汤元会，杨柳，施延刚．粗细纱设备改造及生产．第十三届全国花式纱线及其织物技术进步研讨会，2006.12.13-15 [2]王香香，汤元会，任学勤，毛惠丰．多功能花式纺纱机计算机控制系统的研发．第十三届全国花式纱线及其织物技术进步研讨会，2004.12.14-16 [3]杨柳，施延刚，吴军平，闫亨．花式纺纱机的控制与工艺管理系统．毛纺科技，第38卷第1期,2010年1月 [4]施延刚，花式纺纱机各运行部件同步的研究．纺织机械，2010年第5期 [5]任学勤，邹艺，施延刚，张大鹏．花式纺纱机的控制与工艺管理系统．第十四届全国花式纱线及其织物技术进步研讨会，2007.12.12-14
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、模型 、现场演示、图片 、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 改进发明后的系统可利用ＣＡＮ技术实现一台电脑控制工厂所有的多电机配合设备。同时结合控制器控制系统管理软件，每一个电机可以达到９００段的执行段。尤其是对设备的控制精确度可达到0.01秒，多形式电机电脑控制器具有调节精度高、开关机过程保证产品质量、变化段数多、保密性好、抗干扰能力强、成本低、操作简单、便于升级，很适合于多电机多配合高精度控制设备的企业。采用该系统后企业生产效率高，产品质量好，提高了企业的市场竞争力。
同类课题研究水平概述
- 在产品开发创新方面，长期以来我国电脑控制器与国外产品尤其是国外的高端产品相比，有相当大的差距。国产电脑控制器在质量和性能等方面档次较低，应用面窄，而电脑控制系统是产品质量控制和开发创新的重要基础。 国外电脑控制器的发展日新月异,尤其在产品和品种开发上占有较大优势,其推陈出新与产品高质量主要是靠多电机设备的智能控制和相关软件实现。目前国外广泛应用的多电机设备控制一体化不仅能够实现生产的自动控制，而且还能实现产品的电脑设计，但控制系统只能实现单台控制，相比而言成本较高。 国内工厂中使用最多的老式多电机没有配备任何可以控制产品结构和质量变化的控制器；少部分多电机配备了简单的控制器，但需要手动调节工艺参数，操作极不方便，多电机工艺单管理也十分麻烦。国内个别生产厂家引进了国外先进的多电机，但由于价格原因数量非常少。目前国内多电机设备的智能化程度较低，在实际生产过程中效率较低，企业的竞争能力也较弱。 从2010年中国的电脑控制器发展状况来看，当前国外电脑控制器市场正向高端化、智能化的方向发展，而目前我国电脑控制器的普遍水平仍处于初级阶段，产品较单一。因此，为提高我国多电机控制系统行业和各生产企业在国际上的竞争能力，实现智能化控制是今后我国多电机生产设备发展的重要趋势之一。 本研究项目是在原有控制器的基础上，对其进行改进发明，使其能发挥旧机器的潜能，一台电脑控制整个工厂的机器，相当于给每台机器都配一台电脑。设计开发产品多元化、复合型和高附加值的新型产品。项目改造技术通用性强，安装方便，操作简单，而且投资小、见效快，很多企业都乐于接受，应用范围广阔，不仅应用在纺织行业、而且还可应用到采矿业、喷泉、机器人模特等多电机设备行业并已实现了其产业化的应用。
