CN103558871A - 一种涂层厚度自动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂层厚度自动控制系统，包括：涂层测厚仪，用于获取涂层纸张的厚度值，并将所述厚度值发送给可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器，用于接收所述涂层测厚仪发送的所述厚度值，比较所述厚度值与预设值的大小，并根据比较结果输出控制信号至变频器；变频器，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的所述控制信号，并根据所述控制信号控制电动机的转速和转向；电动机，用于在所述变频器的控制下，控制出浆口的开口大小值。通过本发明的系统实现了自动调节涂层纸张厚度的目的，节省了大量的人力资源，便于实现自动化生产。

Description

一种涂层厚度自动控制系统及方法

技术领域

本申请涉及墙纸印刷技术领域，更具体地说，涉及一种涂层厚度自动控制系统及方法。

背景技术

涂层是在壁纸的基材原纸表面均匀的涂上一层聚氯乙烯PVC，控制好PVC浆料的厚度和均匀度对壁纸的印花和浮雕等后续工序十分重要。涂层出现问题将会导致壁纸产生色差、张力不稳、印花不准确等质量问题，影响生产效率和正品率。

现有的壁纸涂层工序均是采用人工调整操作，操作人员依靠自身的经验，使用简单的厚度计，定期用人工测量的方法控制PVC浆料的厚度和均匀度，因此会占用人力资源，且控制过程不能实现自动化，不利于大规模的自动化成产。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种涂层厚度自动控制系统及方法，用于解决现有技术的涂层厚度控制过程过度占用人力资源，且不能实现自动化生产的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种涂层厚度自动控制系统，包括：

涂层测厚仪，用于获取涂层纸张的厚度值，并将所述厚度值发送给可编程逻辑控制器；

可编程逻辑控制器，用于接收所述涂层测厚仪发送的所述厚度值，比较所述厚度值与预设厚度值的大小，并根据比较结果输出控制信号至变频器；

变频器，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的所述控制信号，并根据所述控制信号控制电动机的转速和转向；

电动机，用于在所述变频器的控制下，控制出浆口的开口大小值。

优选地，该系统还包括：串口处理模块，用于对所述涂层测厚仪发送的信号进行处理，并将处理后的信号发送给所述可编程逻辑控制器。

优选地，该系统还包括：

编码器，一端与所述电动机相连，另一端与所述可编程逻辑控制器相连，用于将所述出浆口的开口大小值信号发送给所述可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器来判断接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则控制所述出浆口减小，否则控制所述出浆口增大。

优选地，该系统还包括：模拟输出模块和数字输出模块，其中所述模拟输出模块一端与所述可编程逻辑控制器相连，另一端与所述变频器相连，用于输出0-10V直流电压至所述变频器，控制所述变频器的输出；所述数字输出模块一端与所述可编程逻辑控制器相连，另一端与所述变频器相连，用于输出数字信号至所述变频器，控制所述变频器的方向。

优选地，其特征在于，所述系统还包括人机界面，与所述可编程逻辑控制器相连，用于供工作人员设定参数及显示系统运行状态。

优选地，所述涂层测厚仪为X射线涂层测厚仪。

优选地，所述电动机在所述变频器的控制下，控制出浆口的开口大小具体为：所述电动机的转轴与调节厚度手轮的螺杆相连，在所述变频器的控制下，控制所述螺杆做正反向转动，从而调节出浆口的开口大小值。

优选地，所述可编程逻辑控制器根据比较结果输出控制信息至变频器的过程具体为：所述可编程逻辑控制器根据比较结果，使用PID（proportionintegral derivative）指令进行运算处理后输出控制信号至变频器。

一种涂层厚度自动控制方法，包括：

获取涂层纸张的厚度值；

比较所述厚度值与预设厚度值的大小，若所述厚度值大于所述预设厚度值则控制出浆口减小，若所述厚度值小于所述预设厚度值则控制所述出浆口增大。

优选地，该方法进一步包括：

接收所述出浆口的开口大小值信号；

判断所述接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则控制所述出浆口减小，否则控制所述出浆口增大。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开的涂层厚度自动控制系统通过可编程逻辑控制器将采集的涂层厚度值与预设厚度值进行比较，进而输出控制信号来控制电机调节出浆口的开口大小，实现了自动调节涂层纸张厚度的目的，节省了大量的人力资源，便于实现自动化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请实施例公开的一种涂层厚度自动控制系统结构图；

图2为本申请实施例公开的又一种涂层厚度自动控制系统结构图；

图3为本申请实施例公开的再一种涂层厚度自动控制系统结构图；

图4为本申请实施例公开的一种涂层厚度自动控制方法流程图；

图5为本申请实施例公开的又一种涂层厚度自动控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1为本申请实施例公开的一种涂层厚度自动控制系统结构图。

如图1所示，该系统包括：

涂层测厚仪1，用于测量并获取涂层纸张的厚度值，并将所述厚度值发送给可编程逻辑控制器2；

具体地，涂层测厚仪可以是X射线涂层测厚仪，也可以是其它种类的涂层测厚仪。

可编程逻辑控制器2，用于接收涂层测厚仪1发送的所述厚度值，比较所述厚度值与预设厚度值的大小，并根据比较结果输出控制信号至变频器3；

具体地，可编程逻辑控制器2在接收到涂层纸张的厚度值之后，由CPU使用算术指令对厚度值进行运算，再与预先设定的厚度值进行比较，经使用PID指令进行运算处理后输出控制信号。其中PID为proportion（比例）integral（积分）derivative（微分）的缩写形式，是一种控制方法。

变频器3，用于接收可编程逻辑控制器2发送的所述控制信号，并根据所述控制信号控制电动机4的转速和转向；

电动机4，用于在变频器3的控制下，控制出浆口的开口大小值。

具体地，电动机4的转轴与调节涂层厚度手轮的螺杆相连，转轴带动调节厚度的手轮螺杆转动，螺杆与螺母配合，然后螺母与控制喷浆料的口的移动装置固定在一起，因此当电机转轴转动时，螺杆也相应地转动，进而带动螺母和紧固在螺母上的喷浆口调节装置做上下运动，完成对喷浆口的开口大小的调节。

本实施例中，通过可编程逻辑控制器2将采集的涂层厚度值与预设厚度值进行比较，进而输出控制信号来控制电机调节出浆口的开口大小，实现了自动调节涂层纸张厚度的目的，节省了大量的人力资源。

如图2所示，图2为本申请实施例公开的又一种涂层厚度自动控制系统结构图。

如图2所示，在上述实施例的基础上，可进一步增加串口处理模块5，用于对所述涂层测厚仪发送的信号进行处理转换，然后发送给可编程逻辑控制器2。

如图2所示，进一步的，还包括模拟输出模块6和数字输出模块7。其中，模拟输出模块6的一端与可编程逻辑控制器2相连，另一端与变频器3相连，用于根据可编程逻辑控制器2的控制信号输出0-10V直流电压至变频器3，控制变频器3的输出；数字输出模块7的一端与可编程逻辑控制器2相连，另一端与变频器3相连，用于根据可编程逻辑控制器2的控制信号输出数字信号至变频器3，控制变频器3的方向。具体地，数字输出模块7通过输出数字信号1或0，来控制变频器3的方向，进而控制电动机的正向转动或反向转动，完成出浆口的增大或减小动作。

如图2所示，在上述基础之上，该系统还可以包括人机界面8，与可编程逻辑控制器2相连，用于供工作人员设定某些参数以及显示系统的运行状态等。

参见图3，图3为本申请实施例公开的再一种涂层厚度自动控制系统结构图。

如图3所示，本实施例在上一实施例的基础上，进一步增加了编码器9，其一端与电动机4相连，另一端与可编程逻辑控制器2相连，用于将出浆口的开口大小值信号反馈给可编程逻辑控制器2，由可编程逻辑控制器2来判断接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则控制所述出浆口减小，否则控制所述出浆口增大。

通过增加上述编码器9，使得整个系统处于一种闭环控制系统之中，编码器9将电动机控制的出浆口的开口大小值信号反馈给可编程逻辑控制器2。可编程逻辑控制器2比较反馈来的开口大小值和预设出浆口的开口大小值，并根据比较结果进一步调整出浆口的开口大小。其中，预设出浆口的开口大小值可以是可编程逻辑控制器2根据涂层纸张的标准厚度值与出浆口的开口大小值之间的对应关系预先存储的，也可以通过计算得出。相比于传统的依靠操作人员的个人经验和技术来调节，本申请的这种反馈调节方式更加的精细准确。

参见图4，图4为本申请实施例公开的一种涂层厚度自动控制方法流程图。

如图4所示，该方法包括：

步骤401：获取涂层纸张的厚度值；

步骤402：比较所述厚度值与预设厚度值的大小，若所述厚度值大于所述预设厚度值则执行步骤403，若所述厚度值小于所述预设厚度值则执行步骤404；

步骤403：控制出浆口减小；

步骤404：控制出浆口增大。

具体地，我们可以预先设定一个标准厚度值，通过对比测量的厚度值与预设厚度值，在发现测量厚度值超过了标准厚度值时，可以控制出浆料的开口减小，从而调整涂层的厚度减小。类似的，当发现测量厚度值小于标准厚度值时，可以控制出浆料的开口增大，从而调整涂层的厚度增大。

通过这种控制方法，实现了自动化控制涂层厚度的目的，且通过计算机来调整厚度值比现有技术中人工调节更加精准。

参见图5，图5为本申请实施例公开的又一种涂层厚度自动控制方法流程图。

如图5所示，该方法中在实施例一的基础上，在步骤403和步骤404之后进一步增加了步骤405：接收所述出浆口的开口大小信号；

406：判断所述接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则执行步骤407，否则执行步骤408；

步骤407：控制所述出浆口减小；

步骤408：控制所述出浆口增大。

具体地，可以将出浆口的开口大小值信号发送给可编程逻辑控制器，由后者综合考虑涂层纸张的厚度与反馈回来的出浆口的开口大小信号，进一步调整出浆口的开口大小。相比于传统的依靠操作人员的个人经验和技术来调节，本申请的这种反馈调节方法更加的精细准确。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种涂层厚度自动控制系统，其特征在于，包括：

涂层测厚仪，用于获取涂层纸张的厚度值，并将所述厚度值发送给可编程逻辑控制器；

可编程逻辑控制器，用于接收所述涂层测厚仪发送的所述厚度值，比较所述厚度值与预设厚度值的大小，并根据比较结果输出控制信号至变频器；

变频器，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的所述控制信号，并根据所述控制信号控制电动机的转速和转向；

电动机，用于在所述变频器的控制下，控制出浆口的开口大小值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：串口处理模块，用于对所述涂层测厚仪发送的信号进行处理，并将处理后的信号发送给所述可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

编码器，一端与所述电动机相连，另一端与所述可编程逻辑控制器相连，用于将所述出浆口的开口大小值信号发送给所述可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器来判断接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则控制所述出浆口减小，否则控制所述出浆口增大。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：模拟输出模块和数字输出模块，其中所述模拟输出模块一端与所述可编程逻辑控制器相连，另一端与所述变频器相连，用于输出0-10V直流电压至所述变频器，控制所述变频器的输出；所述数字输出模块一端与所述可编程逻辑控制器相连，另一端与所述变频器相连，用于输出数字信号至所述变频器，控制所述变频器的方向。

5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括人机界面，与所述可编程逻辑控制器相连，用于供工作人员设定参数及显示系统运行状态。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涂层测厚仪为X射线涂层测厚仪。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电动机在所述变频器的控制下，控制出浆口的开口大小具体为：所述电动机的转轴与调节厚度手轮的螺杆相连，在所述变频器的控制下，控制所述螺杆做正反向转动，从而调节出浆口的开口大小值。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器根据比较结果输出控制信息至变频器的过程具体为：所述可编程逻辑控制器根据比较结果，使用PID（proportion integral derivative）指令进行运算处理后输出控制信号至变频器。

9.一种涂层厚度自动控制方法，其特征在于，包括：

获取涂层纸张的厚度值；

比较所述厚度值与预设厚度值的大小，若所述厚度值大于所述预设厚度值则控制出浆口减小，若所述厚度值小于所述预设厚度值则控制所述出浆口增大。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

接收所述出浆口的开口大小值信号；

判断所述接收的出浆口的开口大小值是否大于与所述预设厚度值相对应的出浆口的开口大小值，若是，则控制所述出浆口减小，否则控制所述出浆口增大。

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