CN102545732A

CN102545732A - 捻距控制装置以及控制方法

Info

Publication number: CN102545732A
Application number: CN2010106036386A
Authority: CN
Inventors: 封碧荷
Original assignee: BEIJING NANWON CENTURY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING NANWON CENTURY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种捻距控制装置以及控制方法，属于绞线制造技术领域。解决了现有的捻制设备在变速运行阶段捻距不均匀的技术问题。该捻距控制装置，包括可编程控制器，以及与可编程控制器相连的捻股电机控制回路和牵引电机控制回路，牵引电机编码器通过计数模块连接到可编程控制器，可编程控制器通过脉冲输出模块连接到捻股电机控制器。该捻距控制方法包括：利用计数模块采集牵引电机编码器的位移量信号，并传送至可编程控制器，经过运算得出匹配控制信号，再通过脉冲输出模块发送至捻股电机控制器，调整捻股电机的旋转量。本发明应用于绞线捻制设备。

Description

捻距控制装置以及控制方法

技术领域

本发明属于绞线制造技术领域，具体涉及一种捻距控制装置以及控制方法。

背景技术

在钢绞线的生产过程中，捻距均匀性是一项重要的技术指标，对钢绞线的结构与性能有着重大影响，也是捻制设备最主要的工艺指标和检验指标。

钢绞线的基本制造工艺为：在捻制过程中，多根钢丝在捻股电机带动下，围绕轴心作匀速圆周转动；同时又在牵引电机带动下，作匀速直线运动，每根钢丝呈螺旋状，并相互缠绕，即成为钢绞线。

捻股电机带动的匀速圆周转动与牵引电机带动的匀速直线运动速度的比例关系决定了捻距的大小。只有捻股电机与牵引电机的速度匹配时，绞线的捻距才是均匀的，否则就会出现捻距大小不均的问题。

现有的捻制设备的捻距控制装置如图1所示，由可编程控制器1通过PROFIBUS现场总线2将给定速度信号传输到捻股电机控制器3和牵引电机控制器4，通常用逆变器作为捻股电机控制器和牵引电机控制器，再通过逆变器控制捻股电机5与牵引电机6各自的速度。在设备正常运行中，由于逆变器的误差和电压波动，会导致电机的速度波动，利用捻股电机编码器7与牵引电机编码器8将电机的速度信息反馈到各自相应的逆变器上，对速度的波动进行修正，使捻股电机5和牵引电机6自身的速度保持稳定。

本发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下问题：捻制设备在变速运行阶段，由于捻股电机和牵引电机的转动惯量差异较大，会产生捻股电机和牵引电机的速度不匹配，而导致捻距不均匀的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种捻距控制装置，能使捻股电机与牵引电机的速度在变速运行阶段均能匹配，保证捻距的均匀性。

为达到上述目的，本发明捻距控制装置采用如下技术方案：

该捻距控制装置，包括可编程控制器，以及与可编程控制器相连的捻股电机控制器和牵引电机控制器；捻股电机控制器连接有捻股电机，在捻股电机和捻股电机控制器之间通过捻股电机编码器形成回路；牵引电机控制器连接有牵引电机，在牵引电机和牵引电机控制器之间通过牵引电机编码器形成回路；其中牵引电机编码器通过计数模块连接到可编程控制器，可编程控制器通过脉冲输出模块连接到捻股电机控制器；计数模块采集牵引电机编码器的位移量信号，并将采集的位移量信号传送至可编程控制器；可编程控制器根据位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将匹配控制信号向捻股电机控制器发送；捻股电机控制器根据匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

本发明还提供了一种捻距控制方法，能使捻股电机与牵引电机的速度在变速运行阶段均能匹配，保证捻距的均匀性。

为达到上述目的，本发明捻距控制方法采用如下技术方案：

该捻距控制方法包括以下步骤：

采集牵引电机编码器的位移量信号，并将采集的位移量信号传送至可编程控制器，可编程控制器根据位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将匹配控制信号向捻股电机控制器发送，捻股电机控制器根据匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

与现有技术相比，本发明所提供的捻距控制装置和控制方法均具有如下优点：利用计数模块将牵引电机的位移量信号传送至可编程控制器，经可编程控制器运算出匹配控制信号，利用脉冲输出模块向捻股电机控制器发出匹配控制信号，对捻股电机进行控制，使捻股电机与牵引电机的速度在变速运行阶段均能匹配，保证捻距的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的捻距控制装置的示意图；

图2为本发明的实施例1提供的捻距控制装置的一种实施方式的示意图。

图3为本发明的实施例2提供的捻距控制装置的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种捻距控制装置以及控制方法。

实施例1：

如图2所示，本发明实施例提供的捻距控制装置包括可编程控制器(PLC)1，以及通过PROFIBUS现场总线2与可编程控制器1相连的捻股电机控制器3和牵引电机控制器4；捻股电机控制器3连接有捻股电机5，在捻股电机5和捻股电机控制器3之间通过捻股电机编码器7形成回路；牵引电机控制器4连接有牵引电机6，在牵引电机6和牵引电机控制器4之间通过牵引电机编码器8形成回路；其中牵引电机编码器8通过计数模块13连接到可编程控制器1，可编程控制器1通过脉冲输出模块12连接到捻股电机控制器3；计数模块13采集牵引电机编码器4的位移量信号，并将采集的位移量信号传送至可编程控制器1；可编程控制器1根据位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将匹配控制信号向捻股电机控制器3发送；捻股电机控制器3根据匹配控制信号调整捻股电机5的旋转量。

利用计数模块13将牵引电机6的位移量信号传送至可编程控制器1，经可编程控制器1运算出匹配控制信号，利用脉冲输出模块12向捻股电机控制器30发出匹配控制信号，对捻股电机5进行控制，使捻股电机5与牵引电机6的速度在变速运行阶段(例如启动的升速阶段和停机的降速阶段)均能匹配，保证捻距的均匀性。当然，计数模块13和脉冲输出模块12既可以是可编程控制器1的一部分，也可以是与可编程控制器1独立的。捻股电机控制器3与牵引电机控制器4通常采用逆变器，但本发明并不局限于此，也可以采用变频器或其他控制器。

本发明实施例提供的捻距控制装置中，计数模块13为高速计数模块。高速计数模块更加适合外部信号的计数，计数的信号频率更高，一般在几千Hz以上，适用范围更大。

本发明实施例提供的捻距控制装置中，所述脉冲输出模块12为高速脉冲输出模块。高速脉冲输出模块的输出频率更大，使捻距控制装置的控制更加精确，捻距更加稳定。

除此之外，本发明实施例提供的捻距控制装置在捻制设备正常运行时，也能使捻股电机和牵引电机的速度更加稳定。

实施例2：

如图3所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同点在于：本实施例中的捻距控制装置，所述捻股电机控制器为伺服控制器31。相比于普通的变频器，伺服控制器稳态精度更高，动态响应更快。牵引电机控制器通常采用逆变器41，但本发明并不局限于此，也可以采用变频器或其他控制器。

实施例3：

本发明实施例提供的捻距控制方法包括以下步骤：

S1、采集牵引电机编码器的位移量信号，并将采集的位移量信号传送至可编程控制器；

S2、可编程控制器根据位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将匹配控制信号向捻股电机控制器发送；

S3、捻股电机控制器根据匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

将牵引电机的位移量信号传送至可编程控制器，经可编程控制器运算出匹配控制信号，并向捻股电机控制器发出匹配控制信号，通过捻股电机控制器调整捻股电机的旋转量，使捻股电机与牵引电机的速度在升速和降速阶段均能匹配，保证捻距的均匀性。

本发明实施例提供的捻距控制方法中，采集牵引电机编码器的位移量信号，并传送至可编程控制器具体为：利用高速计数模块采集所述牵引电机编码器的位移量信号，并传送至所述可编程控制器。

本发明实施例提供的捻距控制方法中，可编程控制器根据位移量信号进行运算，得出匹配控制信号具体为：可编程控制器根据位移量信号进行运算，得出使捻股电机与牵引电机的速度之比为一个恒定的常数的匹配控制信号。

本发明实施例提供的捻距控制方法中，将匹配控制信号向捻股电机控制器发送具体为：将匹配控制信号通过高速脉冲输出模块向捻股电机控制器发送。

本发明实施例提供的捻距控制方法中，捻股电机控制器根据匹配控制信号调整捻股电机的旋转量具体为：捻股电机伺服控制器根据匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

除此之外，本发明实施例提供的捻距控制方法在捻制设备正常运行时，也能使捻股电机和牵引电机的速度更加稳定。

由于本发明上述捻距控制方法实施例与上述捻距控制装置实施例具有相同的技术特征，所以也能产生相同的技术效果，解决相同的技术问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种捻距控制装置，包括可编程控制器，以及与所述可编程控制器相连的捻股电机控制器和牵引电机控制器；其中所述捻股电机控制器连接有捻股电机，在所述捻股电机和所述捻股电机控制器之间通过捻股电机编码器形成回路；所述牵引电机控制器连接有牵引电机，在所述牵引电机和所述牵引电机控制器之间通过牵引电机编码器形成回路，其特征在于：所述牵引电机编码器通过计数模块连接到所述可编程控制器，所述可编程控制器通过脉冲输出模块连接到所述捻股电机控制器；

计数模块采集牵引电机编码器的位移量信号，并将采集的所述位移量信号传送至所述可编程控制器；所述可编程控制器根据所述位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将所述匹配控制信号向捻股电机控制器发送；所述捻股电机控制器根据所述匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

2.根据权利要求1所述的捻距控制装置，其特征在于：所述计数模块为高速计数模块。

3.根据权利要求1所述的捻距控制装置，其特征在于：所述脉冲输出模块为高速脉冲输出模块。

4.根据权利要求2或3所述的捻距控制装置，其特征在于：所述捻股电机控制器为伺服控制器。

5.一种捻距控制方法，其特征在于：包括：

采集牵引电机编码器的位移量信号，并将采集的所述位移量信号传送至可编程控制器；

所述可编程控制器根据所述位移量信号进行运算，得出匹配控制信号，并将所述匹配控制信号向捻股电机控制器发送；

所述捻股电机控制器根据所述匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。

6.根据权利要求5所述的捻距控制方法，其特征在于：所述采集牵引电机编码器的位移量信号，并传送至可编程控制器具体为：

利用计数模块采集所述牵引电机编码器的位移量信号，并传送至所述可编程控制器。

7.根据权利要求6所述的捻距控制方法，其特征在于：所述可编程控制器根据所述位移量信号进行运算，得出匹配控制信号具体为：

所述可编程控制器根据所述位移量信号进行运算，得出使捻股电机与牵引电机的速度之比为一个恒定的常数的匹配控制信号。

8.根据权利要求7所述的捻距控制方法，其特征在于：所述将所述匹配控制信号向捻股电机控制器发送具体为：

将所述匹配控制信号通过脉冲输出模块向捻股电机控制器发送。

9.根据权利要求8所述的捻距控制方法，其特征在于：所述捻股电机控制器根据所述匹配控制信号调整捻股电机的旋转量具体为：

捻股电机伺服控制器根据所述匹配控制信号调整捻股电机的旋转量。