夹砂玻璃钢管道作为一种新型复合材料管道,具有轻质、高强度、耐腐蚀、内壁光滑、流量大、不结垢、不留渣、不爆破、可靠性高、寿命长、造价低廉等优点,应用前景广泛,现已广泛应用与农业、电力输水、城市给排水等各个领域。夹砂玻璃钢管道生产线控制系统是生产玻璃钢夹砂管道的重要设备,然而目前市场上已有的大部分的此类缠绕机控制系统均采用的是NC嵌入PC的方式,此种方式下运动控制器和计算机连成一体。这种机构使系统的完全开放性受到限制,而且在实际的加工生产过程中,由于计算机系统容易受外界干扰、不够稳定,使得整个缠绕机系统的稳定性和可靠性下降。针对以上问题,设计了以TRIO MC302为核心、以触摸屏DOP-B07S200为人机界面、以交流伺服系统为驱动元件的嵌入式夹砂管道缠绕机数控系统。本系统是重载系统,在实际生产过程中,由于缠绕工艺的要求,电机需要不断的换向,而且在缠绕过程中出现断纱时需要接纱,这两种场合下都需要电机低速运行。当系统低速运行时,电机会出现低速爬行的现象,这不仅会影响系统的动态运行特性,而且会加速机械部件的磨损,因此在本论文开始首先对电机的摩擦动力学进行了仿真研究,仿真结果表明当电机的速度低到一定程度时,电机的速度曲线会出现“波动”现象,位移曲线会出现“波浪线”现象,降低了系统的动态性能。为了抑制这种现象的发生,采用了模糊PID的控制方法对电机进行控制,结果表明模糊PID的控制方法可以有效的降低此现象的出现几率,并提高了系统的动态性能。之后结合现代开放式数控系统的设计理念以及设计的工艺要求,对该数控系统进行了总体方案的设计以及硬件电气设计,其中包括伺服系统的电气设计、运动控制器与伺服系统的电气设计以及运动控制器的I/O口电气设计。软件设计方面,以Windows为开发平台,以Screen Editor 2.00.05编程软件为开发工具,完成了具有参数设置、I/O点测试、实时显示等功能的数控系统上位机软件的开发。根据实际的加工工艺要求,利用TRIO的软件开发工具开发了下位机的运动控制程序,以完成具体的加工操作,该程序可实现手动、半自动、自动三种操作模式。经过实践的检验,本文中设计的夹砂管道缠绕机数控系统实现了夹砂玻璃钢管道的缠绕,运行状态良好,达到了预定的设计要求。