CN103287897A - 一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，所述补偿方法采用传感器测量卷径大小，将卷径值传输至AD转换模块中，AD转换模块将卷径数据信号传输至PLC控制器，在PLC控制器中，以对应的卷径输入值作为控制变量，对转速进行修正，并将修正后的转速给定值传输给执行机构，执行机构对转速进行自动调节。本发明提供的涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，能对开、收卷的惯性、摩擦力进行精确补偿，从而保持带材的张力恒定。

Description

一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法

技术领域

本发明涉及涂层机中的一种控制方法，具体涉及一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法。 

背景技术

涂层机开卷、收卷控制系统中，开卷、收卷的机械装置具有较大的摩擦力，特别是在料卷卷径比较大时，惯性也比较大，这就需要在料卷行进过程中，实时的改变动力设备(电机)的力矩，从而防止开卷机张力丢失，卷取机张力过大的故障出现。 

现有的运动控制系统中，开、收卷是从调速装置，如变频器、直流调速器等来读取转速，从而以该转速为参考变量，对大惯性、大摩擦力进行补偿，但从调速装置中读取的转速，是通过计算得来，不能完全反应现实料卷的大小，存在补偿不准确的问题。 

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种对开、收卷的惯性、摩擦力进行精确补偿，从而保持带材张力恒定的传感器惯性补偿方法。 

本发明的技术方案是： 

一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，所述补偿方法的步骤如下： 

a、传感器检测开卷、收卷的卷径值，分别记为r、r^，，并将数据传输至AD转换模块中； 

b、AD转换模块将卷径数据信号传输至PLC控制器，PLC控制器分别以检测的卷径输入值r、r^，作为控制变量，分别计算与卷径输入值对应的开卷、收卷的转速值n₀、n₀ ^，，计算公式为： 

n₀= iν/πr； 

n₀ ^， = iν/πr^，； 

其中，ν表示开卷机、收卷机的线速度，i表示传动比； 

再对计算得到的转速值进行修正，修正值的计算公式为： 

a_n=a_n-1-b； 

a_n ^，=a_n-1 ^，-b； 

当a_n＜a_下限时，修正值a_n=a_下限；当a_n ^，＜a_下限时，修正值a_n ^，=a_下限；设定修正值的上限a_上限=2.1，修正值下限a_下限=0.8； 

式中，a_n表示与每个开卷卷径输入值对应的开卷机转速修正值；a_n ^，表示与每个收卷卷径输入值对应的收卷机转速修正值；n是大于等于1的自然数，a_n、a_n ^，的初始值a₀、a₀ ^，为a_上限，b表示修正步长，b的取值范围为0.01-0.1；  

计算转速给定值n、n^，，并将转速给定值传输至执行机构，n、n^，的计算公式为： 

n=a_n×n₀； 

n^，=a_n ^，×n₀ ^，； 

c、执行机构将开卷、收卷的转速自动进行调节。 

优选地，每减少一个步长的时间间隔为0.01-2s。 

本发明提供的涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，具有如下有益效果： 

1、本发明提供的涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，根据料卷重量与其直径成正比的关系，通过采用传感器检测料卷卷径，计算料卷速度，对料卷速度进行修正后，再将修正速度传输至执行机构，自动调整开收料卷的实时速度，从而保持带材的张力恒定。本发明提供的传感器惯性补偿方法，以料卷卷径为控制变量，能直接反应料卷的惯性和摩擦力，使惯性补偿更加精确。 

2、本发明提供的涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，以检测卷径的实时大小为变量，在进行调速控制时，实现一个卷径输入值对应一个修正值，使调速装置能够精确调速，保证涂层机开收卷控制系统的稳定性。 

具体实施方式

下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。 

具体实施方式如下： 

一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，所述补偿方法的步骤如下： 

a、传感器检测开卷、收卷的卷径值，分别记为r、r^，，并将数据传输至AD转换模块中； 

b、AD转换模块将卷径数据信号传输至PLC控制器，PLC控制器分别以检测的卷径输入值r、r^，作为控制变量，分别计算与卷径输入值对应的开卷、收卷的转速值n₀、n₀ ^，，计算公式为： 

n₀= iν/πr； 

n₀ ^， = iν/πr^，； 

其中，ν表示开卷机、收卷机的线速度，i表示传动比； 

再对计算得到的转速值进行修正，修正值的计算公式为： 

a_n=a_n-1-b； 

a_n ^，=a_n-1 ^，-b； 

当a_n＜a_下限时，修正值a_n=a_下限；当a_n ^，＜a_下限时，修正值a_n ^，=a_下限；设定修正值的上限a_上限=2.1，修正值下限a_下限=0.8； 

式中，a_n表示与每个开卷卷径输入值对应的开卷机转速修正值；a_n ^，表示与每个收卷卷径输入值对应的收卷机转速修正值；n是大于等于1的自然数，a_n、a_n ^，的初始值a₀、a₀ ^，为a_上限，b表示修正步长，b的取值范围为0.01-0.1；  

计算转速给定值n、n^，，并将转速给定值传输至执行机构，n、n^，的计算公式为： 

n=a_n×n₀； 

n^，=a_n ^，×n₀ ^，； 

c、执行机构将开卷、收卷的转速自动进行调节。 

优选地，每减少一个步长的时间间隔为0.01-2s，使补偿精度高。 

Claims (2)

1.一种涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，其特征在于，所述补偿方法的步骤如下：

a、传感器检测开卷、收卷的卷径值，分别记为r、r’，并将数据传输至AD转换模块中；

b、AD转换模块将卷径数据信号传输至PLC控制器，PLC控制器分别以检测的卷径输入值r、r’作为控制变量，分别计算与卷径输入值对应的开卷、收卷的转速值n₀、n₀’，计算公式为：

n₀＝iv/πr；

n₀’＝iv/πr’；

其中，v表示开卷机、收卷机的线速度，i表示传动比；

再对计算得到的转速值进行修正，修正值的计算公式为：

a_n＝a_n-1-b；

a_n’＝a_n-1’-b；

当a_n＜a_下限时，修正值a_n＝a_下限；当a_n’＜a_下限时，修正值a_n’＝a_下限；设定修正值的上限a_上限＝2.1，修正值下限a_下限＝0.8；

式中，a_n表示与每个开卷卷径输入值对应的开卷机转速修正值；a_n’表示与每个收卷卷径输入值对应的收卷机转速修正值；n是大于等于1的自然数，a_n、a_n’的初始值a₀、a₀’为a_上限，b表示修正步长，b的取值范围为0.01-0.1；

计算转速给定值n、n’，并将转速给定值传输至执行机构，n、n’的计算公式为：

n＝a_n×n₀；

n’＝a_n’×n₀’；

c、执行机构将开卷、收卷的转速自动进行调节。

2.根据权利要求1所述的涂层机开收卷系统中的传感器惯性补偿方法，其特征在于，每减少一个步长的时间间隔为0.01-2s。