CN102401688A

CN102401688A - 一种漆包线重量计量系统

Info

Publication number: CN102401688A
Application number: CN2011103613403A
Authority: CN
Inventors: 李扬; 林兆欣; 彭光林; 陈益民
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明是一种漆包线重量计量系统。包括有直流电源、控制单元、张力传感器、IO输入模块，其中直流电源为控制单元、张力传感器、IO输入模块提供电能，采集张力传感器的信号的IO输入模块的输入端与张力传感器的信号输出端连接，IO输入模块的输出端与控制单元的信号输入端连接，控制单元与人机界面连接。张力传感器的输出信号接至IO输入模块，张力传感器状态存储到IO输入模块内部的输入寄存器；控制单元定时读取IO输入模块的输入寄存器，得到张力传感器的状态；控制单元根据张力传感器的状态、收线速度和预先设置的漆包线属性参数，对漆包线重量进行周期性的累加计量；控制单元将漆包线重量计量结果传送到人机界面进行显示并储存，实现漆包线重量在线计量功能。

Description

一种漆包线重量计量系统

技术领域

本发明涉及漆包线生产重量计量，特别涉及一种多线头卧式漆包机的漆包线重量计量系统。

背景技术

漆包线生产企业在现代化进程中，要求加强对漆包线现场生产管理，其中漆包线上漆这一加工过程中，为方便统筹某班次内人员薪酬，需要对某个员工的班次进行产能分析。产能分析主要体现在两个方面：一是班次内耗能值；二是班次内漆包线产出重量。班次内耗能值可由电能表计量，而漆包线产出重量存在两个问题：一方面，漆包机设备的进线头数比较多，头数范围在24-60头，要求对每一个收线头进行重量计量，若用市场现有成熟的重量仪器设备实现在线计量，因其体积大而致使存在安装问题，且成本高。同时，应企业管理信息化要求，需要将漆包机每个收线机头的重量记录下来，与班次内耗能值进行产出比分析，就存在统计计量的一个问题。另一方面，在漆包线生产过程中，收线头难免会出现断线情况，现有漆包机设备烘炉内部机械结构基本上是采用热风循环系统，它与传统的全部依靠电能加热的烘炉相比能更加节省电能消耗。热风循环系统的工作原理是：烘炉炉膛漆包线表层油漆在加热过程挥发出的有机溶剂，经循环通道在催化室进行无焰燃烧，燃烧的热量再经循环通道送至炉膛取代电加热能量，从而实现节能。当漆包线出现断线的机头增多时，炉膛加热挥发的有机溶剂容量减少，催化燃烧释放的热量减少，因而相应出现不足的能量需要靠电加热来补偿，由此增加了单位时间内的耗能。同时由于热量补充的迟滞性会使烘炉内温度出现波动，温度的波动会影响到漆包线的质量。为最好的达到节能效果，以及保证漆包线质量，需要采取的措施之一就是及时的将出现断线的机头的漆包线重新拉起来，尽量减少漆包机烘炉内温度大幅波动情况的发生。所以解决上述两个问题，故提出本发明漆包线重量计量系统。

发明内容

本发明的目的在于解决上述两个问题而提供一种既可实现漆包机收线机每个收线机头收线重量的计量，又可在漆包线生产过程中及时检测出收线机头收线状态的漆包线重量计量系统。本发明可根据收线状态判断是否需要作出报警，提醒操作人员。

本发明的技术方案是：本发明的漆包线重量计量系统，包括有直流电源、控制单元、张力传感器、IO输入模块，其中直流电源为控制单元、张力传感器、IO输入模块提供电能，采集张力传感器的信号的IO输入模块的输入端与张力传感器的信号输出端连接，IO输入模块的输出端与控制单元的信号输入端连接，控制单元与人机界面连接。

上述IO输入模块还设有存储数据的输入寄存器。

上述控制单元定时读取IO输入模块中的输入寄存器值。

上述控制单元通过RS232总线与人机界面连接。

上述控制单元与人机界面之间为能接收人机界面发送的触控命令，也能将漆包线计量结果送入人机界面进行显示的双向连接。

上述张力传感器安装于导轮上，包括有摇臂、支架、微动开关，在牵引电机的拖动下运动的漆包线绕在导轮上，摇臂的一端与导轮连接，摇臂的另一端安装在支架上，微动开关中能产生开关信号、判断导轮上的线是否处于断线状态的开关弹片与摇臂连接。

本发明的漆包线重量计量系统由于采用包括有控制单元、张力传感器、IO输入模块、人机界面的结构，张力传感器安装于漆包机龙门架前地箱的导轮上，检测导轮上漆包线是否处于断线状态，若是漆包线断线，导轮失去张力，张力传感器输出低电平0，相反，若是漆包线没有断线，导轮上有张力，张力传感器输出高电平1。首先，张力传感器的输出信号接至IO输入模块，张力传感器状态存储到IO输入模块内部的输入寄存器；其次，控制单元借助于485总线，周期性的读取IO输入模块的输入寄存器，得到张力传感器的状态；然后，控制单元根据张力传感器的状态和预先设置的漆包线属性参数，如漆包线线密度等，对某一组导轮上的漆包线重量进行周期性的累加计量；最后，控制单元将漆包线计量结果，通过RS232接口传送到人机界面进行显示并且储存，实现漆包线重量在线计量功能。同时，漆包线重量计量系统根据采集的张力传感器输出状态，判断是否需要做出报警信号，提醒操作员工及时修复断线状态。本发明可以根据不同进线头数的漆包机设备，相应的增减张力传感器和IO输入模块，即可以匹配不同头数的漆包机设备，实现任意头数漆包线重量计量，因为系统具备有灵活的拓展性。另外，由于漆包线线密度ρ（单位：g/m）的值比较小，单位时间内累加的结果是在克（g）级别的，故本发明计算结果很精确。同时由于张力传感器的结构比较简单，接线方式简单，连接线束少，因而安装起来很方便。本发明是一种结构简单、扩展灵活、安装方便、计量精确，具有极强的实用性和推广价值的漆包线重量计量系统。

附图说明

图1是本发明漆包线重量计量系统的原理框图；

图2是本发明漆包线重量计量系统在漆包线处于正常收线状态时张力传感器的工作原理图；

图3是本发明漆包线重量计量系统在漆包线处于断线状态时张力传感器的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

图1给出了本发明所涉及的漆包线重量计量系统，本发明的漆包线重量计量系统，包括有直流电源11、控制单元12、张力传感器13、IO输入模块14，其中直流电源11为控制单元12、张力传感器13、IO输入模块14提供电能，采集张力传感器13的信号的IO输入模块14的输入端与张力传感器13的信号输出端连接，IO输入模块14的输出端与控制单元12的信号输入端连接，控制单元12与人机界面15连接。在本发明漆包线重量计量系统中，所述张力传感器13连接到IO输入模块14的数字信号输入端。

本实施例中，上述IO输入模块14还设有存储数据的输入寄存器。

本实施例中，上述控制单元12定时读取IO输入模块14中的输入寄存器值。

此外，上述控制单元12通过RS232总线与人机界面15连接。

上述控制单元12与人机界面15之间为能接收人机界面15发送的触控命令，也能将漆包线计量结果送入人机界面15进行显示的双向连接。在本发明实施例的漆包线重量计量系统，所述控制单元12有1个RS485通讯接口，1个RS232通讯接口。所述IO输入模块14的通讯接口连接到控制单元12的RS485接口。所述人机界面15的通讯接口连接到控制单元12的RS232接口。所述直流电源11主回路连接到市电，直流输出端连接到控制单元12、人机界面15、IO输入模块14的电源输入端。

上述张力传感器13安装于导轮21上，包括有摇臂24、支架25、微动开关26，在牵引电机的拖动下运动的漆包线22绕在导轮21上，摇臂24的一端与导轮21连接，摇臂24的另一端安装在支架25上，微动开关26中能产生开关信号、判断导轮21上的线是否处于断线状态的开关弹片与摇臂24连接。

图2给出了本发明所涉及的漆包线重量计量系统在漆包线处于正常收线状态时张力传感器的工作原理图，张力传感器13安装在漆包机前龙门架地箱的导轮21上，当连续生产的漆包线经过导轮21时，漆包线22在牵引电机的拖动下，漆包线22张力作用于导轮21上，使摇臂24逆时针方向旋转动作，微动开关26弹片发生挤压动作，微动开关26弹片动作，微动开关26闭合内部触点，微动开关26输出的信号保持输出高电平。此高电平信号输送至图1中IO输入模块14，本发明所涉及的漆包线重量计量系统将对此收线头的漆包线重量进行累加处理。

若漆包线22因为某种原因断掉了，导轮21上没有了张力，导轮摇臂24在导轮21本身重力和传感器弹片的作用下，使传感器输出低电平开关信号0。据此原理，增设了多通道的带隔离的IO输入模块14，即可完成断线开关信号采集。同时，根据收线头的断线信号的状态可以实现收线计量功能，具体的实现方法是：控制单元12以一固定的时间周期，如1秒钟，对IO输入模块14进行收线头断线信号采集，根据采集的信号，判断是否对该收线头进行单位时间（如1秒钟）内通过的漆包线的重量进行累加，即可实现收线计量。同时利用IO输入模块14采集的断线信号，系统可以做出判断是否发出报警信号，提醒操作人员及时修复断线。此种方式实现收线计量，需要4个变量：收线头断线状态s（0或者1）、单位长度漆包线线密度ρ（单位：g/m）、收线速度v(单位：m/s)、累加周期t(单位：s)。为方便计算，累加周期和收线速度需要对应起来，如收线头重量累加周期是1秒钟的话，收线速度的单位最好取m/s。则某一个收线机头单位时间内漆包线重量m为：。借助于IO输入模块采集的断线信号，系统可以做出判断是否发出报警信号提醒操作人员及时修复断线状态。

图3给出了本发明所涉及的漆包线重量计量系统在漆包线处于断线状态时张力传感器的工作原理图，漆包线22因为某种原因，处于断线状态。漆包线22失去了牵引力，导轮21上漆包线22的作用力也消失了，摇臂24在导轮21本身的重力和微动开关26的弹片作用下顺时针旋转动作，微动开关26弹片发生舒张动作，微动开关26弹片动作了，微动开关26分离内部触点，微动开关26输出的信号保持输出低电平0。此低电平信号输送至图1中的IO输入模块14，本发明所涉及的漆包线重量计量系统将不会对此收线头的漆包线重量进行累加处理，同时发出断线报警信号，提醒操作人员及时修复断线状态。

Claims

1.一种漆包线重量计量系统，其特征在于包括有直流电源（11）、控制单元（12）、张力传感器（13）、IO输入模块（14），其中直流电源（11）为控制单元（12）、张力传感器（13）、IO输入模块（14）提供电能，采集张力传感器（13）的信号的IO输入模块（14）的输入端与张力传感器（13）的信号输出端连接，IO输入模块（14）的输出端与控制单元（12）的信号输入端连接，控制单元（12）与人机界面（15）连接。

2.根据权利要求1所述的漆包线重量计量系统，其特征在于上述IO输入模块（14）还设有存储数据的输入寄存器。

3.根据权利要求2所述的漆包线重量计量系统，其特征在于上述控制单元（12）定时读取IO输入模块（14）中的输入寄存器值。

4.根据权利要求1所述的漆包线重量计量系统，其特征在于上述控制单元（12）通过RS232总线与人机界面（15）连接。

5.根据权利要求1所述的漆包线重量计量系统，其特征在于上述控制单元（12）与人机界面（15）之间为能接收人机界面（15）发送的触控命令，也能将漆包线计量结果送入人机界面（15）进行显示的双向连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的漆包线重量计量系统，其特征在于上述张力传感器（13）安装于导轮（21）上，包括有摇臂（24）、支架（25）、微动开关（26），在牵引电机的拖动下运动的漆包线（22）绕在导轮（21）上，摇臂（24）的一端与导轮（21）连接，摇臂（24）的另一端安装在支架（25）上，微动开关（26）中能产生开关信号、判断导轮（21）上的线是否处于断线状态的开关弹片与摇臂（24）连接。