CN103412140B - 一种非晶带材卷绕线速度测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种非晶带材卷绕线速度测量系统，其包括：电磁测速辊、测速编码器、触摸屏、PLC可编程控制器，磁力调节器，所述电磁测速辊为内部放置电磁铁的空心辊，所述电磁测速辊设置在芯轴支撑座上，所述电磁铁通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面，通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，连接在电磁测速辊的测速编码器向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度。本发明实施例可以准确测量非晶带材的线速度。

Description

一种非晶带材卷绕线速度测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种非晶带材卷绕线速度测量系统及方法，特别涉及一种非晶带材生产过程中非晶带材卷绕线速度测量系统及方法。

背景技术

现有的制备非晶带材的方法为：通过中频感应炉熔炼，倾倒入中间包，底注到喷带包中，钢液由喷嘴喷射到高速旋转的轮式结晶器上，瞬间凝固成厚度为25-30μm的薄带。通过抓取机进行在线卷取，通过分卷机将在线抓取的带卷进行重卷，通过合卷机最终将五层非晶带材合到一起，形成市场所需产品。在这个过程中，从抓取到合卷都离不开张力控制和定长停车，基于现有实际应用发现这两项都需要准确的线速度。张力控制主要有直接测量法和间接测量法，直接测量法在实际应用中抖动比较严重，引起张力频繁波动，导致张力不稳而很少使用。间接测量法主要是通过公式V=π*D*n推导，在此公式中，n为编码器反馈的当前转速、为高精度值，D为当前卷径，V为线速度，通过此公式能够准确测量V或D，但是非晶带材厚度在30μm左右，并且根据国标在长度方向上厚度偏差在平均厚度的±10%以内是合理的误差波动范围，所以对卷径测量装置精度要求很高，同时卷绕过程中带卷存在圆跳动，实际应用中卷径测量不准确，现有技术下也没有好的解决办法；市场需求的非晶带材为五层，要求在五层合卷后，单层没有剩余，如有剩余非晶带材，就是废品，浪费严重。定长停车是非晶带材生产的关键技术，现有长度测量的设备因测量范围小，不能被利用，因此根据公式L=Vt，只要测量出准确的线速度，就可以得到准确的长度。

现有的线速度测量方法在生产过程中很难准确测量线速度，且成本高。

发明内容

本发明目的在于提供一种非晶带材卷绕线速度测量系统及方法，以实现对非晶带材线速度的精确测量。

为此，在第一方面，本发明提供了一种非晶带材卷绕线速度测量系统，所述系统包括：电磁测速辊、测速编码器、触摸屏、PLC可编程控制器，磁力调节器，所述电磁测速辊为内部放置电磁铁的空心辊，所述电磁测速辊设置在芯轴支撑座上，所述电磁铁通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面，通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，连接在所述电磁测速辊的所述测速编码器向所述PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度。

优选的，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度，具体为：通过公式V=π*D*n计算，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的转速，V为所述非晶带材的线速度。

优选的，所述电磁测速辊位于放卷轴和收卷轴之间。

优选的，所述磁力调节器用于调整所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的表面，没有相对滑动。

另一方面，本发明实施例提供了一种非晶带材卷绕线速度测量方法，所述方法包括：

通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面；

通过静摩擦带动电磁测速辊旋转；

测速编码器向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速；

PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度。

优选的，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度，具体为：

通过公式V=π*D*n计算，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的转速，V为所述非晶带材的线速度。

优选的，在所述通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面，之前，还包括：

调节所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的辊面，不产生相对滑动。

本方法的方法和装置提出了一种非晶带材卷绕线速度的测量方法和系统，通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面，并且通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，之后测速编码器向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速，最后通过所述转速计算所述非晶带材的线速度。是一种低成本、操作维护简单，并且能精确测量生产过程中非晶带材卷绕线速度的方法。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量系统的结构连接图；

图2是根据本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量系统的框图；

图3是根据本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量方法的流程图；

图4是本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量方法的软件流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1是根据本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量系统的结构连接图，图2是其结构框图，本发明提供了一种非晶带材卷绕线速度测量系统包括：电磁测速辊2、测速编码器4、触摸屏5、PLC可编程控制器（与触摸屏为一体），磁力调节器6，所述电磁测速辊2为内部放置电磁铁的空心辊，所述电磁测速辊2设置在芯轴支撑座上，所述电磁测速辊2通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊2的辊面，通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，连接在所述电磁测速辊2的测速编码器4向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊2的转速，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度。

所述电磁测速辊2位于放卷轴1和收卷轴3之间，磁力调节器6对电磁测速辊加磁之后，非晶带材在卷绕过程中带动电磁测速辊2旋转。所述磁力调节器6调整所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的表面，没有相对滑动。

所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度，具体为：通过公式V=π*D*n计算，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的转速，V为所述非晶带材的线速度。

在使用时，首先，根据不同非晶带材设定非晶带材张力T1，电磁测速辊设定吸力P，设定卷绕线速度为V，设定电磁测速辊电机转矩T2，T2=T1+T3，T3为电磁测速辊空载力矩，电磁测速辊电机工作于转矩模式，实际线速度V1=π*D*n，D为电磁测速辊的直径，n为测速编码器4反馈的转速。

由放卷轴将非晶带材经电磁测速辊引至收卷轴，磁力调节器对电磁测速辊加磁，非晶带材在卷绕过程中带动电磁测速辊旋转；测速编码器安装在电磁测速辊上，检测电磁测速辊转速，将信号反馈给PLC可编程控制器；PLC可编程控制器接收转速信号与控制信号，将接收转速信号进行转化，并对其进行计算，同时转化成卷绕控制系统所需要的信号，参与卷绕控制；触摸屏作为人机界面输入设定参数，并实时显示线速度信号。

图3是本发明实施例的一种非晶带材卷绕线速度测量方法的流程图。如图3所示，所述方法包括：

301，通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面；

302，通过静摩擦带动电磁测速辊旋转；

303，测速编码器向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速；

304，PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度。

其中，所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度，具体为：

通过公式V=π*D*n计算，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的转速，V为所述非晶带材的线速度。

在步骤301之前，之前，还包括：

通过磁力调节器调节所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的辊面，不产生相对滑动。

如图4所示，装置启动后进行初始化，通过触摸屏5设置非晶带材张力T1，电磁测速辊的设定吸力P，以及电磁测速辊的空载力矩T3，之后，测速编码器采集转速信号，之后发生给PLC可编程控制器，PLC可编程控制器进行信号转化和计算，通过触摸屏显示线速度，或者向其他设备发送线速度信号。

本方法的方法和装置提出了一种非晶带材卷绕线速度的测量方法和系统，通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊辊面，并且通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，之后测速编码器反馈所述电磁测速辊的转速，最后通过所述转速计算所述非晶带材的线速度。是一种低成本、操作维护简单，并且能精确测量生产过程中非晶带材卷绕线速度的方法。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种非晶带材卷绕线速度测量系统，其特征在于，包括：电磁测速辊、测速编码器、触摸屏、PLC可编程控制器，磁力调节器，所述电磁测速辊为内部放置电磁铁的空心辊，所述电磁测速辊设置在芯轴支撑座上，所述电磁铁通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊辊面，通过静摩擦带动电磁测速辊旋转，连接在所述电磁测速辊的所述测速编码器向所述PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速，所述PLC可编程控制器通过公式V＝π*D*n计算所述非晶带材的线速度，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的所述电磁测速辊的转速，V为所述非晶带材的线速度。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁测速辊位于放卷轴和收卷轴之间。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁力调节器用于调整所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的表面，没有相对滑动。

4.一种非晶带材卷绕线速度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面；

通过静摩擦带动电磁测速辊旋转；

测速编码器向PLC可编程控制器反馈所述电磁测速辊的转速；

PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度；

所述PLC可编程控制器根据所述转速计算所述非晶带材的线速度，具体为：

通过公式V＝π*D*n计算，其中D为电磁测速辊的直径，n为所述测速编码器反馈的所述电磁测速辊的转速，V为所述非晶带材的线速度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述通过电磁吸附将非晶带材贴在电磁测速辊的辊面，之前，还包括：

调节所述电磁测速辊的磁力大小，以保证所述非晶带材贴附在所述电磁测速辊的辊面，不产生相对滑动。