CN102555307A

CN102555307A - 一种自适应原纸包角控制装置及控制方法

Info

Publication number: CN102555307A
Application number: CN2011104579838A
Authority: CN
Inventors: 程良伦; 朱玮; 黄加异; 田刚; 黄曼
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及瓦楞纸加工技术领域，具体涉及一种自适应原纸包角控制装置及方法。本发明的控制方法，将预先测试得到的原纸速度和与之匹配的包角值存储于控制器中，实际生产时，只需根据编码器测得的原纸速度大小即可由控制器确定其对应的包角值，并控制电机来调整包角大小，实现了包角随着加热缸的转速变化进行自动化、自适应的调节，确保了包角速度调节的及时和准确。相比于现有技术中依靠人为调节包角大小，具有实质性特点和显著的进步。

Description

一种自适应原纸包角控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及瓦楞纸加工技术领域，具体涉及一种自适应原纸包角控制装置及控制方法。

背景技术

在瓦楞纸生产工艺当中，原纸需要经过加热缸进行预加热，达到一定温度的原纸才能满足后续工序的要求。原纸在加热缸上经历的时间和与加热缸的接触面积是影响原纸加热温度的两个重要因素。其中原纸在加热缸上经历的时间取决于原纸的运行速度，即加热缸转动的速度，而原纸与加热缸的接触面积取决于包角的大小。在原纸需要加热到某一特定温度时，加热缸的转速与包角大小成负相关的关系。一般加热缸的速度较难调整，通常都是通过调节包角大小来调节原纸的加热温度。现有的瓦楞纸生产工艺中，包角控制是通过人工进行调节，在瓦楞纸工艺流程中电机采用PLC控制，对包角的控制是根据人工在CPU输入电机转速值，从而达到对包角的控制，这种控制方法很大程度上依赖人工的经验值，调节效果不佳，并且效率较低，无法根据生产线的具体情况进行实时调整。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够自动化、准确、实时调整包角大小的自适应原纸包角控制装置及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种自适应原纸包角控制装置，包括控制器、加热缸和用于将原纸传送至加热缸的凸轮，所述凸轮通过一电机驱动以改变凸轮的位置，所述加热缸上设有用于测量原纸速度的编码器，编码器与控制器连接。

所述编码器设于加热缸轴心处。

上述自适应原纸包角控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，建立数据库：保持原纸加热温度不变，将原纸速度和与之匹配的包角值建立一个数据库，将此数据库存储至控制器的存储单元中；

步骤二，测量原纸速度：通过编码器测量原纸速度并传至控制器；

步骤三，调节包角大小：控制器读取存储单元数据库中与此原纸速度对应的包角值，并向电机发送指令，以驱动凸轮移动，改变包角大小为该读取出的包角值。

由于原纸所需要的加热程度是相对固定的，加热缸带动原纸速度增大时需要减小包角以延长原纸加热时间，而加热缸速度减小时需要增大包角以减少原纸加热时间。也就是说，加热缸的速度和包角呈现出负相关的关系。因此本发明通过在前期试验阶段，通过固定原纸加热温度，将原纸速度和与之对应的包角值一一对应的记录于控制器中。这样，在实际使用过程中，只需要测量出原纸速度的大小，即可从控制器中读取与之对应的包角值，从而对包角的大小进行自适应调整，以维持原纸加热温度不变。

所述步骤一中原纸速度的测量方法是：

a）编码器设于加热缸轴心位置，控制器包含一个正交编码脉冲单元（Q.E.P），编码器输出两组相位相差90度的脉冲信号通过控制器进行捕捉；

b）捕捉到的数据存至控制器的寄存单元中，控制器通过捕捉到的编码器的两相脉冲值来计算出当前加热缸的速度，并判断出加热缸的转动方向。具体的计算原理是：假设编码器每圈发出的脉冲为N个，在时间T内编码器发出M个脉冲，则加热缸的速度为: (60*M)/(N*T)。

所述编码器的两组相位相差90度的脉冲信号通过控制器的CAP1、CAP2端口进行捕捉。

上述控制装置和控制方法中所述的控制器为可编程控制器（型号为TMS320F2812），编码器为光电编码器（型号为HEDM-5505）。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明的自适应包角控制装置和控制方法，利用原纸加热温度一定时，原纸速度大小和包角呈负相关的原理，将预先测试得到的原纸速度和与之匹配的包角值存储于控制器中，实际生产时，只需根据编码器测得的原纸速度大小即可由控制器确定其对应的包角值，并控制电机来调整包角大小，实现了包角随着加热缸的转速变化进行自动化、自适应的调节，确保了包角速度调节的及时和准确。相比于现有技术中依靠人为调节包角大小，具有实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明的自适应包角控制装置结构示意图；

图2为本发明的自适应包角控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种自适应原纸包角控制装置，如图1所示，包括控制器5，控制器具体为可编程控制器-TMS320F2812、加热缸1和用于将原纸3传送至加热缸1的凸轮2，加热缸1带动原纸3运动，从而不停的对传送过来的原纸3进行加热。所述凸轮2通过一电机6驱动，通过电机来调整凸轮的位置，所述加热缸1上设有用于测量原纸3速度的编码器4，编码器4与控制器5连接。

所述编码器4为光电编码器HEDM-5505，设于加热缸1轴心处。

上述自适应原纸包角控制装置的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤一，建立数据库：在前期调试阶段，保持原纸3加热温度不变，将原纸3速度和与之匹配的包角值建立一个数据库，将此数据库存储至控制器的存储单元中；

步骤二，测量原纸3速度：实际生产过程中，加热缸1带动原纸3运动，通过编码器4测量原纸3速度并传至控制器，具体测量方法为：

a）编码器4设于加热缸1轴心位置，控制器包含一个正交编码脉冲单元（Q.E.P），编码器4输出两组相位相差90度的脉冲信号通过控制器的CAP1、CAP2端口进行捕捉；正交编码脉冲单元用于统计控制器接收到的由编码器发出的脉冲个数；

b）捕捉到的数据存放到控制器5的寄存单元中，通过比较捕捉到的编码器的两相脉冲值便可以计算出当前加热缸的速度，即原纸速度，并判断出加热缸的转动方向。具体计算原理是：假设编码器4每圈发出的脉冲为N个，在时间T内编码器发出M个脉冲，则加热缸的速度为: (60*M)/(N*T)。该计算法则预先置于可编程控制器-TMS320F2812中。只要编码器4将两组相位相差90度的脉冲信号传送至控制器中，即可得出该计算结果。

步骤三，调节包角a大小：控制器5读取存储单元数据库中与此原纸速度对应的包角值，并向电机6发送指令，以驱动凸轮2移动，改变包角a的大小为存储器读取出的该包角值。

Claims

1.一种自适应原纸包角控制装置，包括控制器、加热缸和用于将原纸传送至加热缸的凸轮，所述凸轮通过一电机驱动以改变凸轮的位置，其特征在于，所述加热缸上设有用于测量原纸速度的编码器，编码器与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的自适应原纸包角控制装置，其特征在于，所述编码器设于加热缸轴心处。

3.根据权利要求1所述的自适应原纸包角控制装置，其特征在于，所述控制器为可编程控制器。

4.根据权利要求3所述的自适应原纸包角控制装置，其特征在于，所述可编程控制器型号为TMS320F2812。

5.根据权利要求1-4任一所述的自适应原纸包角控制装置，其特征在于，所述编码器为光电编码器。

6.根据权利要求5所述的自适应原纸包角控制装置，其特征在于，所述光电编码器型号为HEDM-5505。

7.一种权利要求1所述的自适应原纸包角控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的自适应原纸包角控制方法，其特征在于，所述步骤一中原纸速度的测量方法是：

a）编码器设于加热缸轴心位置，控制器包含有正交编码脉冲单元，编码器输出两组相位相差90度的脉冲信号通过控制器进行捕捉；

b）捕捉到的数据存至控制器的寄存单元中，控制器通过捕捉到的编码器的两相脉冲值来计算出当前加热缸的速度，即为原纸速度，并判断出加热缸的转动方向。

9.根据权利要求8所述的自适应原纸包角控制方法，其特征在于，所述编码器的两组相位相差90度的脉冲信号通过控制器的CAP1、CAP2端口进行捕捉。