1) Domaine de l'invention
[0001] La présente invention concerne un système de commande électrique et en particulier se rapporte à un système de commande de peigneuse avec un bus industriel et de multiples moteurs.
2) Description de l'état de la technique correspondant
[0002] La plupart des peigneuses conventionnelles ont un système d'alimentation comportant deux moteurs, par exemple, un moteur primaire et un moteur à balais qui sont commandés séparément, sans aucune exigence de synchronisation. Certaines des peigneuses conventionnelles ont un système d'alimentation avec trois moteurs, c'est-à-dire un moteur primaire, un moteur à balais et un moteur de traction. Dans le système de commande de peigneuse, le moteur de traction et le moteur primaire sont actionnés ensemble par un organe de commande programmable.
Jusqu'ici, une technique de commande de bus industriel n'a pas été employée dans les peigneuses, ainsi le réglage du rapport de vitesse pour les moteurs ne peut pas être directement montré sur une interface homme - machine en temps réel, ainsi il est difficile d'avoir un réglage efficace, précis, et clair du rapport de vitesse du moteur primaire et d'un moteur secondaire. En outre, la plupart des fabricants fournissent seulement un module à cames, ainsi il est impossible de régler la courbe à rouleaux séparée.
Bien que quelques fabricants fournissent plus de deux modules à cames pour différents genres de fils, beaucoup de pièces de machines doivent être remplacées lors du réglage de la came en courbe à rouleaux, ce qui constitue un procédé très lent et incommode.
Résumé de l'invention
[0003] L'objectif principal de la présente invention est celui de fournir un système de commande de peigneuse avec un bus industriel qui puisse régler efficacement, exactement et visuellement le rapport de vitesse d'un moteur primaire et d'un moteur secondaire et qui puisse changer la came en courbe à rouleaux rapidement et de façon appropriée.
[0004] Pour atteindre l'objectif mentionné ci-dessus, la présente invention fournit un système de commande de peigneuse avec un bus industriel comprenant une unité de commande, une unité entraînée et une unité de bus industriel, où:
l'unité de commande possède un organe de commande, une interface homme - machine, de multiples éléments d'échantillonnage et des unités d'extension;
l'unité entraînée possède des convertisseurs de fréquence, un organe de servocommande, des moteurs convertisseurs de fréquence et un servomoteur;
l'unité de bus industriel possède un câble de communication, un tableau de communication, et des ports;
et
l'organe de commande, l'interface homme - machine, les convertisseurs de fréquence et l'organe de servocommande sont reliés en parallèle à l'unité de bus industriel, les convertisseurs de fréquence sont respectivement reliés aux moteurs convertisseurs de fréquence et les actionnent, l'organe de servocommande est relié au servomoteur et l'actionne, les multiples éléments d'échantillonnage sont respectivement reliés aux moteurs convertisseurs de fréquence, les unités d'extension sont reliés entre les éléments d'échantillonnage.
[0005] Selon un aspect de l'invention, l'organe de commande est un organe de commande par ordinateur programmable (PCC) ou un organe de commande logique programmable (PLC) avec des ports de communication.
[0006] Selon un autre aspect,
les convertisseurs de fréquence comprennent un convertisseur de fréquence primaire et de multiples convertisseurs de fréquence secondaires.
[0007] Selon un aspect supplémentaire, l'organe de servocommande dans l'unité entraînée est un organe de servocommande avec une fonction d'une courbe de contrôle électronique (came électrique).
[0008] Selon un autre aspect, les éléments d'échantillonnage sont des encodeurs rotatifs.
[0009] Selon un aspect supplémentaire, l'élément d'échantillonnage relié au moteur convertisseur de fréquence primaire est un encodeur primaire, l'élément d'échantillonnage relié au servomoteur est un encodeur servo et les éléments d'échantillonnage reliés aux moteurs convertisseurs de fréquence secondaires sont les encodeurs secondaires. Les unités d'extension ont une première unité d'extension et une deuxième unité d'extension.
La première unité d'extension a une sortie reliée à une entrée source de trace de l'organe de servocommande et une autre sorti reliée à la deuxième unité d'extension. Une sortie de la deuxième unité d'extension est reliée à une deuxième entrée source de trace des convertisseurs de fréquence secondaires. L'encodeur servo est relié à l'organe de servocommande et les encodeurs rotatifs secondaires sont reliés aux convertisseurs de fréquence secondaires.
[0010] Selon un autre aspect supplémentaire, chacun des convertisseurs de fréquence secondaires a une carte de commande en boucle fermée.
[0011] L'organe de commande décrit dans la présente invention est appelé à fonctionner comme organe de commande central dans la peigneuse et il est relié, par le bus industriel, aux multiples convertisseurs, à l'organe de servocommande, à l'interface homme - machine.
Les convertisseurs et l'organe de servocommande sont respectivement reliés aux moteurs convertisseurs et au servomoteur. Les moteurs sont respectivement reliés aux arbres entraînés. Les encodeurs rotatifs sont installés sur les axes de sortie des moteurs ou sur les arbres entraînés pour prélever des échantillons de vitesses des moteurs ou des arbres entraînés. Des signaux de l'encodeur pour le moteur primaire sont transmis par les élargisseurs et sont utilisés comme entrée source de trace pour les multiples convertisseurs secondaires ou l'organe de servocommande. L'interface homme - machine peut montrer l'information de fonctionnement de la peigneuse et rendre compte de la raison de l'erreur et de la position.
Les utilisateurs peuvent actionner les convertisseurs et l'organe de servocommande à l'aide de l'interface homme - machine pour entrer de façon appropriée le rapport de vitesse entre le moteur primaire et les moteurs secondaires, pour sélectionner la came en courbe de séparation, pour régler progressivement la vitesse de chaque moteur individuel avec direction de rotation en avant / en arrière, pour actionner / arrêter chaque moteur individuel et pour réaliser de façon précise le fonctionnement synchrone des multiples moteurs convertisseurs et du servomoteur.
Puisque la technologie de communication à haute vitesse de bus est présentée, la commande en temps réel pour l'ensemble de la peigneuse est parfaite.
[0012] Par rapport aux machines conventionnelles, la came en courbe séparée peut être facilement changée et la précision du rapport de vitesse entre l'arbre primaire et les arbres secondaires peut atteindre 0.0001. En outre, étant donné que la technologie de communication à haute vitesse de bus est présentée, la vitesse d'échange de données entre l'unité de commande et l'unité entraînée est si haute que le changement de la came en courbe séparée et le règlement du rapport de vitesse entre l'arbre primaire et les arbres secondaires peuvent être accomplis par un ouvrier ordinaire en quelques secondes et ceci à partir de l'interface homme - machine.
Dans les machines conventionnelles, seulement un homme du métier peut changer les paramètres et le remplacement des pièces mécaniques pour changer la came en courbe séparée nécessite au moins une demi-journée. Par conséquent, la présente invention simplifie le mode opératoire et améliore la précision et l'efficacité du mécanisme de commande.
Brève description des dessins
[0013]
<tb>Fig. 1<sep>est un schéma fonctionnel d'un système de commande de peigneuse avec un bus industriel selon la présente invention;
<tb>fig. 2<sep>montre une interface homme - machine dans un mode de débogage d'un seul moteur selon la présente invention;
<tb>fig. 3<sep>montre l'interface homme - machine dans un mode de sélection de paramètres mécanique selon la présente invention; et
<tb>fig. 4<sep>est un menu principal de l'interface homme - machine selon la présente invention.
Description détaillée du mode de réalisation préféré
[0014] En faisant référence à la fig. 1, un système de commande de peigneuse avec un bus industriel comprend une unité de commande, une unité entraînée et un système de bus industriel (3). L'unité de commande comprend un organe de commande (1), une interface homme - machine (2), des multiples éléments d'échantillonnage et des unités d'extension (13).
Les multiples éléments d'échantillonnage sont les encodeurs rotatifs (10), (11), (12).
[0015] L'organe de commande (1) est un organe de commande par ordinateur programmable (PCC) ou un organe de commande logique programmable (PLC) avec des ports de communication.
[0016] L'interface homme - machine (2) est un tableau d'affichage de commande ou de fonctionnement avec des ports de communication. Le tableau d'affichage peut avoir trois menus incluant le débogage du moteur, la sélection de paramètres et un menu principal.
[0017] L'unité entraînée possède un convertisseur de fréquence primaire (4), de multiples convertisseurs de fréquence secondaires (6) et un organe de servocommande (5).
Un moteur convertisseur de fréquence primaire (7) est relié au convertisseur de fréquence primaire (4), les multiples moteurs convertisseurs de fréquence secondaires (9) sont respectivement reliés aux convertisseurs de fréquence secondaires (6) et un servomoteur (8) est relié à l'organe de servocommande (5).
Optionnellement, le convertisseur de fréquence secondaire (6) a une carte de commande en boucle fermée.
[0018] L'organe de servocommande (5) est un organe de servocommande avec une fonction d'une courbe de contrôle électronique (came électrique).
[0019] L'unité de bus industriel (3) se compose d'un câble de communication, d'un tableau de communication et de ports.
[0020] L'organe de commande (1), l'interface homme - machine (2), le convertisseur de fréquence primaire (4), l'organe de servocommande (5) et les convertisseurs de fréquence secondaires (6) sont reliés en parallèle à l'unité de bus industriel (3). Le convertisseur de fréquence (4) est relié au moteur convertisseur de fréquence primaire (7) et l'actionne. L'organe de servocommande (5) est relié au servomoteur (8) et l'actionne.
Les convertisseurs de fréquence secondaires (6) sont reliés aux moteurs convertisseurs de fréquence (9) secondaires et les actionnent respectivement. Les encodeurs rotatifs (10), (11), (12) sont respectivement fixés aux moteurs correspondants ou aux arbres de transmission des moteurs pour collecter les vitesses de rotation du moteur correspondant ou des arbres de transmission des moteurs, afin de commande et de régler à temps la vitesse de rotation.
[0021] Spécifiquement, l'encodeur rotatif (10) relié au moteur convertisseur de fréquence primaire (7) est dénommé encodeur primaire (10), l'encodeur rotatif (11) relié au servomoteur (8) est dénommé encodeur servo (11) et chaque encodeur rotatif (12) relié à un des moteurs convertisseurs de fréquence secondaires (9) est dénommé encodeur secondaire (12).
Les élargisseurs (13) ont une première unité d'extension (13) ayant une entrée reliée à l'encodeur primaire (10), une première sortie reliée à une entrée suivante de l'organe de servocommande (5) et une deuxième sortie reliée à une entrée d'une unité d'extension adjacente (13) intitulée deuxième unité d'extension (13). En outre, l'encodeur servo (11) est relié à l'organe de servocommande (5) et chaque encodeur secondaire (12) est relié à un des convertisseurs de fréquence secondaires (6). La deuxième unité d'extension (13) a des sorties reliées aux entrées suivantes des multiples convertisseurs de fréquence secondaires (6).
Les unités d'extension (13) sont employés pour diviser la fréquence et pour amplifier les signaux de vitesse rassemblés par l'encodeur primaire (10), pour transmettre les signaux aux entrées des convertisseurs de fréquence (4), (6) et de l'organe de servocommande (5) et pour fournir des informations sur la vitesse pour ces éléments.
[0022] Comme ceci est montré dans la fig. 2, dans un état de débogage ou dans un état de maintenance, les moteurs devraient être actionnés individuellement. L'interface homme - machine (2) est mutée sur un mode de débogage d'un seul moteur. Les étapes de fonctionnement incluent: préréglage de la vitesse du moteur et par la suite appuyer sur le bouton manuel, la vitesse de fonctionnement du moteur sera affichée sur le tableau d'affichage.
Le bouton manuel "MARCHE" ("ON") signifie que le moteur correspondant est en fonctionnement et "ARRET" ("OFF") signifie que le moteur correspondant s'arrête. Le servomoteur (8) actionné par l'organe de servocommande (5) peut être réglé pour fonctionner avec un mouvement uniforme en appuyant sur le bouton "CAMoff", ou pour fonctionner avec un mouvement curviligne en appuyant sur le bouton "CAMon".
[0023] Comme ceci est montré dans la fig. 3, avant de démarrer la peigneuse, l'interface homme - machine (2) est mutée sur un mode de sélection de paramètres mécanique.
Les paramètres peuvent être changés progressivement et une précision du rapport de vitesse du moteur primaire et des moteurs secondaires peut atteindre 0.0001 et la came en courbe à rouleaux peut être facilement changée de façon appropriée.
[0024] Comme ceci est montré dans la fig. 4, quand la peigneuse est en fonction, l'interface homme - machine (2) est mutée sur le menu principal, lequel montre la vitesse instantanée de tous les moteurs, outre quelques données de gestion.
1) Field of the invention
The present invention relates to an electrical control system and in particular relates to a combing control system with an industrial bus and multiple motors.
2) Description of the corresponding state of the art
Most conventional combers have a power system comprising two motors, for example, a primary motor and a brush motor that are ordered separately, without any requirement of synchronization. Some of the conventional combers have a power system with three motors, that is, a prime mover, a brush motor, and a traction motor. In the combing control system, the traction motor and the primary motor are operated together by a programmable controller.
So far, an industrial bus control technique has not been employed in the combers, so the speed ratio setting for the motors can not be directly displayed on a human-machine interface in real time, so it is difficult to have an efficient, accurate, and clear adjustment of the speed ratio of the primary engine and a secondary engine. In addition, most manufacturers provide only one cam module, so it is impossible to adjust the separate roller curve.
Although some manufacturers supply more than two cam modules for different kinds of wires, many machine parts need to be replaced when adjusting the roller cam, which is a very slow and inconvenient process.
Summary of the invention
The main objective of the present invention is to provide a combing control system with an industrial bus that can effectively, accurately and visually adjust the speed ratio of a primary engine and a secondary engine and which can change the cam to a roller curve quickly and appropriately.
To achieve the above mentioned objective, the present invention provides a combing control system with an industrial bus comprising a control unit, a driven unit and an industrial bus unit, where:
the control unit has a controller, a man - machine interface, multiple sampling elements and extension units;
the driven unit has frequency converters, a servo controller, frequency converter motors and a servomotor;
the industrial bus unit has a communication cable, a communication board, and ports;
and
the control device, the man-machine interface, the frequency converters and the servocontrol unit are connected in parallel to the industrial bus unit, the frequency converters are respectively connected to the frequency converter motors and actuate them , the servo-control member is connected to the actuator and actuates it, the multiple sampling elements are respectively connected to the frequency converter motors, the extension units are connected between the sampling elements.
According to one aspect of the invention, the control member is a programmable computer controller (PCC) or a programmable logic controller (PLC) with communication ports.
According to another aspect,
the frequency converters comprise a primary frequency converter and multiple secondary frequency converters.
In a further aspect, the servo-control member in the driven unit is a servo-control member with a function of an electronic control curve (electric cam).
In another aspect, the sampling elements are rotary encoders.
According to a further aspect, the sampling element connected to the primary frequency converter motor is a primary encoder, the sampling element connected to the servomotor is a servo encoder and the sampling elements connected to the drive converter motors. secondary frequency are the secondary encoders. Expansion units have a first expansion unit and a second expansion unit.
The first expansion unit has an output connected to a trace source input of the servo controller and another output connected to the second expansion unit. An output of the second extension unit is connected to a second trace source input of the secondary frequency converters. The servo encoder is connected to the servo controller and the secondary rotary encoders are connected to the secondary frequency converters.
In another additional aspect, each of the secondary frequency converters has a closed loop control card.
The controller described in the present invention is called to operate as a central controller in the combing machine and is connected by the industrial bus to multiple converters, the servo control member, the interface man - machine.
The converters and the servocontrol member are respectively connected to the converter motors and the servomotor. The motors are respectively connected to the driven shafts. Rotary encoders are installed on motor output shafts or driven shafts to take gear samples from driven motors or shafts. Encoder signals for the primary motor are transmitted by the expander and are used as the trace source input for the multiple secondary converters or the servo controller. The man - machine interface can show the operating information of the combing machine and report the reason for the error and the position.
Users can operate the converters and the servo controller with the help of the man-machine interface to appropriately enter the speed ratio between the primary motor and the secondary motors, to select the cam in separation curve, to gradually adjust the speed of each individual motor with direction of rotation forward / backward, to actuate / stop each individual motor and to accurately achieve the synchronous operation of the multiple converter motors and the servomotor.
Since the high-speed bus communication technology is presented, the real-time control for the entire combing machine is perfect.
Compared to conventional machines, the cam in separate curve can be easily changed and the accuracy of the speed ratio between the primary shaft and the secondary trees can reach 0.0001. Furthermore, since the high-speed bus communication technology is presented, the speed of data exchange between the control unit and the driven unit is so high that the change of the cam into a separate curve and the Regulation of the speed ratio between the primary shaft and the secondary trees can be accomplished by an ordinary worker in a few seconds and this from the man-machine interface.
In conventional machines, only one skilled in the art can change the parameters and the replacement of the mechanical parts to change the cam into a separate curve requires at least half a day. Therefore, the present invention simplifies the procedure and improves the accuracy and efficiency of the control mechanism.
Brief description of the drawings
[0013]
<Tb> Fig. 1 <sep> is a block diagram of a combing machine control system with an industrial bus according to the present invention;
<Tb> Fig. 2 <sep> shows a human-machine interface in a single engine debug mode according to the present invention;
<Tb> Fig. <Sep> shows the human-machine interface in a mechanical parameter selection mode according to the present invention; and
<Tb> Fig. 4 <sep> is a main menu of the man-machine interface according to the present invention.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
Referring to FIG. 1, a combing control system with an industrial bus comprises a control unit, a driven unit and an industrial bus system (3). The control unit comprises a control member (1), a man - machine interface (2), multiple sampling elements and extension units (13).
The multiple sampling elements are the rotary encoders (10), (11), (12).
The controller (1) is a programmable computer controller (PCC) or a programmable logic controller (PLC) with communication ports.
The human-machine interface (2) is a control or operating display panel with communication ports. The scoreboard can have three menus including engine debugging, parameter selection and a main menu.
The driven unit has a primary frequency converter (4), multiple secondary frequency converters (6) and a servo-control member (5).
A primary frequency converter motor (7) is connected to the primary frequency converter (4), the plurality of secondary frequency converter motors (9) are respectively connected to the secondary frequency converters (6) and a servomotor (8) is connected to the servo control member (5).
Optionally, the secondary frequency converter (6) has a closed loop control card.
The servo control member (5) is a servo control member with a function of an electronic control curve (electric cam).
The industrial bus unit (3) consists of a communication cable, a communication board and ports.
The control member (1), the human-machine interface (2), the primary frequency converter (4), the servo-control member (5) and the secondary frequency converters (6) are connected to each other. in parallel to the industrial bus unit (3). The frequency converter (4) is connected to the primary frequency converter motor (7) and actuates it. The servo-control member (5) is connected to the servomotor (8) and actuates it.
The secondary frequency converters (6) are connected to the secondary frequency converter motors (9) and actuate them respectively. The rotary encoders (10), (11), (12) are respectively fixed to the corresponding motors or to the motor driveshafts to collect the rotational speeds of the corresponding motor or the motor driveshafts, in order to control and regulate in time the speed of rotation.
Specifically, the rotary encoder (10) connected to the primary frequency converter motor (7) is called primary encoder (10), the rotary encoder (11) connected to the servomotor (8) is called a servo encoder (11) and each rotary encoder (12) connected to one of the secondary frequency converter motors (9) is referred to as a secondary encoder (12).
The wideners (13) have a first expansion unit (13) having an input connected to the primary encoder (10), a first output connected to a subsequent input of the servo-controller (5) and a second connected output at an input of an adjacent expansion unit (13) called second extension unit (13). In addition, the servo encoder (11) is connected to the servo controller (5) and each secondary encoder (12) is connected to one of the secondary frequency converters (6). The second expansion unit (13) has outputs connected to subsequent inputs of the multiple secondary frequency converters (6).
The expansion units (13) are used to divide the frequency and to amplify the speed signals gathered by the primary encoder (10), to transmit the signals to the inputs of the frequency converters (4), (6) and the servo control member (5) and to provide speed information for these elements.
As shown in FIG. 2, in a debug state or in a maintenance state, the motors should be operated individually. The human - machine interface (2) is mutated in a single engine debug mode. The operating steps include: presetting the motor speed and then pressing the manual button, the motor operating speed will be displayed on the display board.
The manual button "ON" means that the corresponding motor is in operation and "OFF" means that the corresponding motor stops. The servomotor (8) actuated by the servo control member (5) can be set to operate with uniform movement by pressing the "CAMoff" button, or to operate with a curvilinear motion by pressing the "CAMon" button.
As shown in FIG. 3, before starting the combing machine, the man - machine interface (2) is mutated to a mechanical parameter selection mode.
The parameters can be changed gradually and a speed ratio accuracy of the primary motor and secondary motors can reach 0.0001 and the roller cam can be easily changed appropriately.
As shown in FIG. 4, when the combing machine is in operation, the man - machine interface (2) is transferred to the main menu, which shows the instantaneous speed of all the motors, in addition to some management data.