CN101891077A - 一种卷绕装置的恒张力控制方法 - Google Patents

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胡楚江
刘杰
秦扬
霍志军
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Abstract

本发明提供了一种卷绕装置的恒张力控制方法，其特征在于，步骤为：在卷绕装置收卷机的传动轴上安装一个编码器，编码器及卷绕装置主牵引机的驱动器连接控制器，卷绕装置的收卷机其他牵引机的驱动器通过驱动器本身的数频级联总线实现级联，使得其他牵引机与主牵引机同步，设置待卷绕彩板的厚度D、彩板在卷绕过程中需保持的张力值F及卷绕装置收卷机的半径R，将主牵引机的驱动器调整至速度控制模式，同时，将卷绕装置的收卷机的驱动器及其他牵引机的驱动器调整至转矩控制模式，控制器根据公式计算得到收卷机的转矩M并将该转矩M传递给收卷机的驱动器，则收卷机与其他牵引机按照转矩M运动。本发明的优点是：不易产生波动，精度提高了10倍，确保用户产品的质量，系统运行稳定、可靠。

Description

一种卷绕装置的恒张力控制方法
技术领域
本发明涉及一种彩板卷绕装置的控制方法，通过该控制方法使得彩板在卷绕装置内的张力保持恒定。
背景技术
为了使得彩板在卷绕装置内的张力保持恒定，目前对卷绕装置的控制方法为：在卷绕装置前安装一根张力辊，在张力辊上装一个张力传感器，将张力传感器的电信号传给控制器，控制器与预先设定的张力给定值比较来组成一个张力闭环控制值，再与主机速度值叠加来控制卷绕装置角速度，以达到恒张力卷绕的目的。其缺点是，一旦系统有干扰，张力传感器的信号将会失真，张力传感器的信号是模拟量的，抗干扰能力差，张力传感器信号易漂移，需要经常校正，系统容易产生大的波动，其波动值可达50-200kg，直接影响到产品的质量。而且对传感器的检测精度要求极高，无疑大大地增加了产品的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种不易产生波动的卷绕装置控制方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种卷绕装置的恒张力控制方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、在卷绕装置收卷机的传动轴上安装一个编码器，编码器及卷绕装置主牵引机的驱动器连接控制器，卷绕装置的收卷机和牵引机的驱动器通过驱动器本身的数频级联总线实现级联，使得其他牵引机与主牵引机同步；
步骤2、设置待卷绕彩板的厚度D、彩板在卷绕过程中需保持的张力值F及卷绕装置收卷机的半径R，将主牵引机的驱动器调整至速度控制模式，同时，将卷绕装置的收卷机的驱动器及其他牵引机的驱动器调整至转矩控制模式；
步骤3、控制器根据公式M＝F*R计算得到收卷机的转矩M并将该转矩M传递给收卷机的驱动器，则收卷机与其他牵引机按照转矩M运动，卷绕装置的收卷机每旋转一周，控制器根据公式M＝F*(R+N*D)重新计算得到收卷机的转矩M并将该转矩M传递给收卷机的驱动器，则收卷机按照转矩M运动，其中，N为收卷机传动轴旋转的圈数，N通过编码器计数得到。
本发明根据转矩、力和旋转体的半径之间的函数关系建立数学模型，并取消了传感器从而确保系统的稳定性、可靠性，降低设备的制造成本。
本发明的优点是：不易产生波动，精度提高了10倍，确保用户产品的质量，系统运行稳定、可靠。
附图说明
图1为卷绕装置示意图；
图2为流程图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本发明。
实施例
现有的卷绕装置如图1所示，包括放卷机1、放卷牵引机2、1号涂装机3、1号烤箱4、1号冷风机5、2号涂装机6、2号烤箱7、2号冷风机8、主牵引机9及收卷机10。
步骤1、在卷绕装置收卷机10的传动轴上安装一个编码器11，编码器11及卷绕装置主牵引机9的驱动器连接控制器，在控制器上连接操作屏，卷绕装置收卷机10和其他牵引机的驱动器通过驱动器本身的数频级联总线实现级联，使得其他牵引机与主牵引机9同步；
步骤2、通过操作屏设置待卷绕彩板的厚度D并传输给控制器，同时设置彩板在卷绕过程中需保持的张力值F及卷绕装置收卷机的半径R，将主牵引机的驱动器调整至速度控制模式，将卷绕装置的驱动器及其他牵引机的驱动器调整至转矩控制模式；
步骤3、控制器根据公式M＝F*R计算得到收卷机10的转矩M并将该转矩M传递给收卷机10的驱动器，则收卷机10与其他牵引机按照转矩M运动，卷绕装置的收卷机10每旋转一周，控制器根据公式M＝F*(R+N*D)重新计算得到收卷机10的转矩M并将该转矩M传递给收卷机10的驱动器，则收卷机10按照转矩M运动，其中，N为收卷机传动轴旋转的圈数，N通过编码器11计数得到。
上述过程可以通过图2所示的流程图归纳。
在本实施例中，编码器选择2048线编码器，驱动器选择Lenze EVF9300，控制器选择西门子S7-315-2DP中央处理单元及I/O输入/输出模块，该中央处理单元还连接1通道高速计数模块，操作屏选择MP277触摸屏。其中各驱动器通过profibus-DP相连，MP277操作屏通过MPI口与西门子S7-315-2DP中央处理单元相连，同时将编码器11的信号送到西门子S7-315-2DP中央处理单元的高速计数器端口，实时监控轴的运行状态。

Claims (2)

1.一种卷绕装置的恒张力控制方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、在卷绕装置收卷机的传动轴上安装一个编码器，编码器及卷绕装置主牵引机的驱动器连接控制器，卷绕装置其他牵引机的驱动器通过驱动器本身的数频级联总线实现级联，使得其他牵引机与主牵引机同步；
步骤2、设置待卷绕彩板的厚度D、彩板在卷绕过程中需保持的张力值F及卷绕装置收卷机的半径R，将主牵引机的驱动器调整至速度控制模式，同时，将卷绕装置的收卷机的驱动器及其他牵引机的驱动器调整至转矩控制模式；
步骤3、控制器根据公式M＝F*R计算得到收卷机的转矩M并将该转矩M传递给收卷机的驱动器，则收卷机与其他牵引机按照转矩M运动，卷绕装置的收卷机每旋转一周，控制器根据公式M＝F*(R+N*D)重新计算得到收卷机的转矩M并将该转矩M传递给主收卷机的驱动器，则收卷机按照转矩M运动，其中，N为收卷机传动轴旋转的圈数，N通过编码器计数得到。
2.如权利要求1所述的一种卷绕装置的恒张力控制方法，其特征在于，在所述控制器上连接操作屏，所述待卷绕彩板的厚度D通过操作屏输入并传输给控制器。
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