一種卷繞裝置的恆張力控制方法

2023-05-30 15:03:06

專利名稱：一種卷繞裝置的恆張力控制方法
技術領域：
本發明涉及一種彩板卷繞裝置的控制方法，通過該控制方法使得彩板在卷繞裝置 內的張力保持恆定。
背景技術：
為了使得彩板在卷繞裝置內的張力保持恆定，目前對卷繞裝置的控制方法為在 卷繞裝置前安裝一根張力輥，在張力輥上裝一個張力傳感器，將張力傳感器的電信號傳給 控制器，控制器與預先設定的張力給定值比較來組成一個張力閉環控制值，再與主機速度 值疊加來控制卷繞裝置角速度，以達到恆張力卷繞的目的。其缺點是，一旦系統有幹擾，張 力傳感器的信號將會失真，張力傳感器的信號是模擬量的，抗幹擾能力差，張力傳感器信號 易漂移，需要經常校正，系統容易產生大的波動，其波動值可達50-200kg，直接影響到產品 的質量。而且對傳感器的檢測精度要求極高，無疑大大地增加了產品的成本。

發明內容
本發明的目的是提供一種不易產生波動的卷繞裝置控制方法。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種卷繞裝置的恆張力控制方 法，其特徵在於，步驟為步驟1、在卷繞裝置收卷機的傳動軸上安裝一個編碼器，編碼器及卷繞裝置主牽引 機的驅動器連接控制器，卷繞裝置的收卷機和牽引機的驅動器通過驅動器本身的數頻級聯 總線實現級聯，使得其他牽引機與主牽引機同步；步驟2、設置待卷繞彩板的厚度D、彩板在卷繞過程中需保持的張力值F及卷繞裝 置收卷機的半徑R，將主牽引機的驅動器調整至速度控制模式，同時，將卷繞裝置的收卷機 的驅動器及其他牽引機的驅動器調整至轉矩控制模式；步驟3、控制器根據公式M = F*R計算得到收卷機的轉矩M並將該轉矩M傳遞給收 卷機的驅動器，則收卷機與其他牽引機按照轉矩M運動，卷繞裝置的收卷機每旋轉一周，控 制器根據公式M = F* (R+N*D)重新計算得到收卷機的轉矩M並將該轉矩M傳遞給收卷機的 驅動器，則收卷機按照轉矩M運動，其中，N為收卷機傳動軸旋轉的圈數，N通過編碼器計數 得到。本發明根據轉矩、力和旋轉體的半徑之間的函數關係建立數學模型，並取消了傳 感器從而確保系統的穩定性、可靠性，降低設備的製造成本。本發明的優點是不易產生波動，精度提高了 10倍，確保用戶產品的質量，系統運 行穩定、可靠。


圖1為卷繞裝置示意圖；圖2為流程圖。
具體實施例方式以下結合實施例來具體說明本發明。實施例現有的卷繞裝置如圖1所示，包括放卷機1、放卷牽引機2、1號塗裝機3、1號烤箱 4、1號冷風機5、2號塗裝機6、2號烤箱7、2號冷風機8、主牽引機9及收卷機10。步驟1、在卷繞裝置收卷機10的傳動軸上安裝一個編碼器11，編碼器11及卷繞裝 置主牽引機9的驅動器連接控制器，在控制器上連接操作屏，卷繞裝置收卷機10和其他牽 引機的驅動器通過驅動器本身的數頻級聯總線實現級聯，使得其他牽引機與主牽引機9同
止
少；步驟2、通過操作屏設置待卷繞彩板的厚度D並傳輸給控制器，同時設置彩板在卷 繞過程中需保持的張力值F及卷繞裝置收卷機的半徑R，將主牽引機的驅動器調整至速度 控制模式，將卷繞裝置的驅動器及其他牽引機的驅動器調整至轉矩控制模式；步驟3、控制器根據公式M = F*R計算得到收卷機10的轉矩M並將該轉矩M傳遞 給收卷機10的驅動器，則收卷機10與其他牽引機按照轉矩M運動，卷繞裝置的收卷機10 每旋轉一周，控制器根據公式M = F*(R+N*D)重新計算得到收卷機10的轉矩M並將該轉矩 M傳遞給收卷機10的驅動器，則收卷機10按照轉矩M運動，其中，N為收卷機傳動軸旋轉的 圈數，N通過編碼器11計數得到。上述過程可以通過圖2所示的流程圖歸納。在本實施例中，編碼器選擇2048線編碼器，驅動器選擇Lenze EVF9300，控制器選 擇西門子S7-315-2DP中央處理單元及I/O輸入/輸出模塊，該中央處理單元還連接1通道 高速計數模塊，操作屏選擇MP277觸控螢幕。其中各驅動器通過profibus-DP相連，MP277操 作屏通過MPI 口與西門子S7-315-2DP中央處理單元相連，同時將編碼器11的信號送到西 門子S7-315-2DP中央處理單元的高速計數器埠，實時監控軸的運行狀態。
權利要求
一種卷繞裝置的恆張力控制方法，其特徵在於，步驟為步驟1、在卷繞裝置收卷機的傳動軸上安裝一個編碼器，編碼器及卷繞裝置主牽引機的驅動器連接控制器，卷繞裝置其他牽引機的驅動器通過驅動器本身的數頻級聯總線實現級聯，使得其他牽引機與主牽引機同步；步驟2、設置待卷繞彩板的厚度D、彩板在卷繞過程中需保持的張力值F及卷繞裝置收卷機的半徑R，將主牽引機的驅動器調整至速度控制模式，同時，將卷繞裝置的收卷機的驅動器及其他牽引機的驅動器調整至轉矩控制模式；步驟3、控制器根據公式M＝F*R計算得到收卷機的轉矩M並將該轉矩M傳遞給收卷機的驅動器，則收卷機與其他牽引機按照轉矩M運動，卷繞裝置的收卷機每旋轉一周，控制器根據公式M＝F*(R+N*D)重新計算得到收卷機的轉矩M並將該轉矩M傳遞給主收卷機的驅動器，則收卷機按照轉矩M運動，其中，N為收卷機傳動軸旋轉的圈數，N通過編碼器計數得到。
2.如權利要求1所述的一種卷繞裝置的恆張力控制方法，其特徵在於，在所述控制器 上連接操作屏，所述待卷繞彩板的厚度D通過操作屏輸入並傳輸給控制器。
全文摘要
本發明提供了一種卷繞裝置的恆張力控制方法，其特徵在於，步驟為在卷繞裝置收卷機的傳動軸上安裝一個編碼器，編碼器及卷繞裝置主牽引機的驅動器連接控制器，卷繞裝置的收卷機其他牽引機的驅動器通過驅動器本身的數頻級聯總線實現級聯，使得其他牽引機與主牽引機同步，設置待卷繞彩板的厚度D、彩板在卷繞過程中需保持的張力值F及卷繞裝置收卷機的半徑R，將主牽引機的驅動器調整至速度控制模式，同時，將卷繞裝置的收卷機的驅動器及其他牽引機的驅動器調整至轉矩控制模式，控制器根據公式計算得到收卷機的轉矩M並將該轉矩M傳遞給收卷機的驅動器，則收卷機與其他牽引機按照轉矩M運動。本發明的優點是不易產生波動，精度提高了10倍，確保用戶產品的質量，系統運行穩定、可靠。
文檔編號B65H23/195GK101891077SQ20101022303
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者劉傑, 秦揚, 胡楚江, 霍志軍 申請人:上海德重科技有限公司