CN101422940A - 一种高精度辊距控制系统 - Google Patents

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展恩华
李晓宇
王永
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Abstract

本发明涉及S型四辊压延线主机调距系统。一种高精度辊距控制系统，由调距部分和控制部分组成，调距部分为伺服电机通过减速箱驱动涡轮箱，蜗杆通过内外齿套驱动螺母，与螺母配合的丝杠不旋转，螺母的旋转驱动丝杠径向前后移动，丝杠连接轴承体，控制部分为控制器将指令信号发送给伺服控制器，伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过编码器将数据信息反馈到伺服控制器中，伺服控制器根据当前的辊距进行比较计算，然后驱动伺服电机动作或停止，完成闭环控制。本发明准确的故障检测功能，通过程序消除机械的固定回差，保证定位的准确性；运行的同步性保证辊筒两端同时调整的稳定与同步；实现辊距自动的定位，实现辊距的配方功能。

Description

一种高精度辊距控制系统
一、技术领域
本发明涉及橡胶压延设备，特别是S型四辊压延线主机调距系统。
二、背景技术
目前，橡胶行业用于S型四辊压延线主机调距系统常规调距方式为6台双速电机，通过选择开关选择快慢速，接触器控制电机的正反转，用位移传感器通过显示仪表显示辊缝，用位移传感器通过显示仪表显示交叉量。由于传感器采用螺钉固定，长时间的震动可能使传感器的“零点”位置丢失；用0—10V直流电压信号反映传感器的位置很容易受到外界的干扰，工人只能通过仪表粗略估出辊缝，再经过检测制品调整辊缝，多次调整才能得到合格的制品。调整时间长、频繁的启动影响电器元件和电机的使用寿命，并且原料浪费比较大。由于每次停工后都要把辊缝拉大，这就要求在重新上电或更换制品规格时都要调整辊缝。
三、发明内容
本发明的目的在于克服上述不足问题，提供一种高精度辊距控制系统，准确的辊距调整和控制，调距高效准确。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种高精度辊距控制系统，由调距部分和控制部分组成，调距部分为伺服电机通过减速箱驱动涡轮箱，蜗杆通过内外齿套驱动螺母，与螺母配合的丝杠不旋转，螺母的旋转驱动丝杠径向前后移动，丝杠连接轴承体，控制部分为控制器将指令信号发送给伺服控制器，伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过编码器将数据信息反馈到伺服控制器中，伺服控制器根据当前的辊距进行比较计算，然后驱动伺服电机动作或停止，完成闭环控制。
所述电机配有131072p/r(脉冲数)的编码器。
所述伺服电机为三菱SSCNET网络控制伺服电机。
所述控制器包括主控制器和运动控制器，主控制器发送指令信号给运动控制器，运动控制器发送指令信号给伺服控制器。
所述主控制器连接触摸屏，显示和输入指令(带有操作界面)。
所述主控制器为Q02HCPU、运动控制器为Q172CPU。
所述控制器并联连接2-10台伺服控制器。
本发明有效解决了双速电机的故障率高的问题，高精度反馈的伺服电机可以精确的定位控制；采用SSCNET网络控制伺服电机，电机配有131072p/r的编码器，编码器的脉冲数通过电缆由伺服放大器记忆，电机为伺服电机，由CPU通过现场总线控制伺服放大器从而控制伺服电机。伺服电机通过摆线减速箱带动涡轮箱，蜗杆通过内外齿套带动螺母，丝杠是不旋转的，由于螺母的旋转推动丝杠径向前后移动，丝杠连接轴承体从而实现对辊筒的调距控制。电机配分辨率为131072P/rev编码器；由于使用了高分辨率编码器，从而实现高性能化及提高低速稳定性；完全绝对位置检测系统，只需设定回零位置一次，不需要每次重新上电都对伺服电机进行回零，此系统有准确的故障检测功能，可以查看到伺服放大器的故障、以及伺服放大器与伺服电机间的线路连接；还通过程序消除机械的固定回差，可以保证定位的准确性；运行的同步性保证辊筒两端同时调整的稳定与同步；可以实现辊距自动的定位，可实现辊距的配方功能。本发明主要应用于“S”型压延主机上，可以实现辊距自动的定位，能够为用户节约大量原材料，大大降低生产成本。
四、附图说明：
图1为本发明调距部分机械结构示意图。
图2为本发明控制部分系统结构图。
图3为本发明伺服控制器的控制原理图。
五、具体实施方式：
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不限于具体实施例。
如图1、2所示的一种高精度辊距控制系统，由调距部分和控制部分组成，由调距部分和控制部分组成，调距部分如图1所示，伺服电机1通过减速箱驱动涡轮箱2，蜗杆通过内外齿套3驱动螺母4，与螺母配合的丝杠5不旋转，螺母的旋转驱动丝杠径向前后移动，丝杠连接轴承体随丝杠前后移动，从而实现对辊筒的调距控制。控制部分选用三菱的Q系列CPU，包括主控制器Q02HCPU、运动控制器Q172CPU、和触摸屏F940GOT-SWD-C，主控制器并联连接2-10台伺服控制器，采用SSCNET网络控制伺服电机，电机配有131072p/r的编码器，编码器的脉冲数通过电缆由伺服放大器记忆电机为伺服电机，由CPU通过现场总线控制伺服放大器从而控制伺服电机，控制部分为主控制器连接触摸屏，显示和输入指令(带有操作界面)，如图3所示，主控制器发送指令信号给运动控制器，运动控制器发送指令信号给伺服控制器，伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过编码器将数据信息反馈到伺服控制器中，伺服控制器根据当前的辊距进行比较计算，然后驱动伺服电机动作或停止，完成闭环控制。
当需要显示辊距时，运动控制器(CPU)把读取到的伺服控制器的数据发送到控制器Q02HCPU中，由控制器Q02HCPU根据之间的数量的运算和现场机械安装的方式运算成当前的机械辊距；然后装经过设定的数据发送到运动控制(CPU)，驱动运动控制器(CPU)内的程序来控制伺服控制器运行。
下面给出源程序代码片段以说明本实施例：
(     0)    LDD>       showgep      speedxian
(     3)    ANDD>      gepset       speedxian
(     6)    LDD>       showgep      speedxian
(     9)    ANDD＝     gepset       speedxian
(     12)   ORB
(     13)   LDD＝      showgep      speedxian
(     16)   ANDD>      gepset       speedxian
(     19)   ORB
(     20)   OUT        pp1
(     22)   LD         pp1
(     24)   DMOV       realset      object
(     27)   DMOV       hightspeed             ospeed
(     30)   LDD<       showgep      speedxian
(     33)   ANDD<      gepset       speedxian
(     36)   LDD＝      showgep      speedxian
(     39)   ANDD<      gepset       speedxian
(     42)   ORB
(     43)   LDD<       showgep      speedxian
(     46)   ANDD＝     gepset       speedxian
(     49)   ORB
(     50)   OUT        pp2
(     52)   LD         pp2
(     54)   DMOV       realset      object
(     57)   DMOV       lowspeed     ospeed
(     60)   LDD>       showgep      speedxian
(     63)   ANDD<      gepset       speedxian
(     66)   OUT        pp3

Claims (7)

1、一种高精度辊距控制系统，由调距部分和控制部分组成，其特征是：调距部分为伺服电机通过减速箱驱动涡轮箱，蜗杆通过内外齿套驱动螺母，与螺母配合的丝杠不旋转，螺母的旋转驱动丝杠径向前后移动，丝杠连接轴承体，控制部分为控制器将指令信号发送给伺服控制器，伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过编码器将数据信息反馈到伺服控制器中，伺服控制器根据当前的辊距进行比较计算，然后驱动伺服电机动作或停止，完成闭环控制。
2、根据权利要求1所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：电机配有脉冲数为131072p/r的编码器。
3、根据权利要求1所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：伺服电机采用SSCNET网络控制伺服电机。
4、根据权利要求1-3任一所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：控制器包括主控制器和运动控制器，主控制器发送指令信号给运动控制器，运动控制器发送指令信号给伺服控制器。
5、根据权利要求4所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：主控制器连接触摸屏，显示和输入指令(带有操作界面)。
6、根据权利要求4所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：主控制器为Q02HCPU，运动控制器为Q172CPU。
7、根据权利要求1-3任一所述的一种高精度辊距控制系统，其特征是：控制器并联连接2-10台伺服控制器。
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