CN104452014B - 扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纺织机械技术领域，尤其涉及扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法。通过第一电源和第二电源；所述第一电源输出端连接PLC控制器；所述第二电源输出端分别连接检测盘头运行米数的第一编码器和检测卷绕在盘头上经纱圈数的第二编码器；所述PLC控制器输入端分别连接第一编码器的输出端和第二编码器的输出端；所述PLC控制器输出端通过通信线与变频器通信连接；所述变频器输出端连接电机；使扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置降低拷贝过程中两个盘头卷绕整经误差。

Description

扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法

技术领域

本发明涉及纺织机械技术领域，尤其涉及扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法。

背景技术

整经就是把一定数量的经纱按规定长度平行且均匀的卷绕在绕纱盘头上；其中扁丝整经机的拷贝是根据第一个母盘头的经纱整经为基准，将后续盘头的经纱通过复制的方式卷绕整经，扁丝拷贝整经机需要满足如下要求：整经时经纱需具有适当的张力，并每个经纱的张力尽量均匀一致，绕纱盘头上纱线的排列和卷绕之间的间距要均匀，盘头表面要平整，还需要保证母盘头与后续盘头卷绕整经的误差小；一般情况下，由于扁丝拷贝整经机的每个盘头纱线卷绕长度不一定完全正确，导致母盘头与后续盘头整经后的圈数数量相差较大；但是检测盘头上纱线卷绕的长度和圈数也较为困难，因此常常导致拷贝过程中母盘头与后续盘头卷绕整经的误差较大。

本发明的目的是提供一种降低拷贝过程中两个盘头卷绕整经误差的扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置。

本发明的技术方案如下：

扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置，包括第一电源和第二电源；所述第一电源输出端连接PLC控制器；所述第二电源输出端分别连接检测盘头运行米数的第一编码器和检测卷绕在盘头上经纱圈数的第二编码器；所述PLC控制器输入端分别连接第一编码器的输出端和第二编码器的输出端；所述PLC控制器输出端通过通信线与变频器通信连接；所述变频器输出端连接电机。

所述PLC控制器输入端连接有启动开关和停止开关。通过启动按钮与停止按钮，从而控制PLC控制器的启动与停止。

所述通信线采用抗干扰电缆。由于柔性防火电缆具有防火、柔软、耐辐射、无电磁干扰等优良特性，因此采用柔性防火电缆可使第一、第二通信线使用寿命更长。

所述PLC控制器与第一电源连接之间串联有空气开关。采用空气开关灵敏度高，可以多次重复使用；且当电路发生严重过载、短路以及欠压、失压等故障时，能自动分断故障电路。

扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法，包括以下步骤：

步骤1，在PLC控制器内设定母盘头每米的平均圈数L，并设定误差范围R；

步骤2，对PLC控制器记录盘头的米数b赋值0，对PLC控制器接收米数信号和圈数信号的次数n赋值0，对米数信号丢失的个数a赋值1；

步骤3，对后续盘头当前平均圈数与PLC控制器内母盘头设定平均圈数的差值x赋值0；

步骤4，第一编码器和第二编码器分别将当前米数信号A和当前圈数信号B传输给PLC控制器；

步骤5，PLC控制器根据公式Ln＝B/A计算获得后续盘头当前平均圈数Ln；

步骤6，对n赋值n+1；

步骤7，将后续盘头当前平均圈数Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若Ln-L<R时，则进入步骤8；若Ln-L≮R时，则进入步骤11；

步骤8，将x+Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若x+Ln-L<R时，则进入步骤9；若x+Ln-L≮R，进入步骤10；

步骤9，对x赋值为x+Ln-L，并进入步骤5；

步骤10，对x赋值0，并进入步骤12

步骤11，对a赋值a+1；

步骤12，对b赋值b+1；

步骤13，判断当前圈数Ln和a倍平均圈数L之差与误差范围R进行比较；若Ln-aL>R，则进入步骤11；若Ln-aL≯R，则进入步骤5。

本发明的有益效果是：通过第一电源对PLC控制器和变频器供电，第二电源对第一编码器和第二编码器供电；通过车头罗拉上的第一编码器检测盘头运行米数，并将该信号传递给PLC控制器，同时通过盘头主轴上的第二编码器检测卷绕在盘头上的经纱圈数，并将该信号传递给PLC控制器；PLC控制器通过接收到的米数信号和圈数信号判断每个盘头上纱线卷绕的米长是否都一致；若出现不一致，则PLC控制器将误差信号传输给变频器，变频器控制电机转速，使纱线张力改变，从而保证母盘头与后续盘头上纱线卷绕的米长、圈数一致，降低误差。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

其中：图1为本发明框架示意图；

图2为本发明电气原理示意图；

图3为本发明流程示意图；

附图中，1为第一电源，2为第二电源，3为PLC控制器，4为第一编码器，5为第二编码器，6为通信线，7为启动开关，8为停止开关，9为空气开关。

具体实施方式

实施例1

参见图1-图3所示，扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置，包括第一电源1和第二电源2；所述第一电源输出端连接PLC控制器3；所述第二电源输出端分别连接检测盘头运行米数的第一编码器4和检测卷绕在盘头上经纱圈数的第二编码器5；所述PLC控制器输入端分别连接第一编码器的输出端和第二编码器的输出端；所述PLC控制器输出端通过通信线6与变频器通信连接；所述变频器输出端连接电机；通过第一电源对PLC控制器和变频器供电，第二电源对第一编码器和第二编码器供电；通过车头罗拉上的第一编码器检测盘头运行米数，并将该信号传递给PLC控制器，同时通过盘头主轴上的第二编码器检测卷绕在盘头上的经纱圈数，并将该信号传递给PLC控制器；PLC控制器通过接收到的米数信号和圈数信号判断每个盘头上纱线卷绕的米长是否都一致；若出现不一致，则PLC控制器将误差信号传输给变频器，变频器控制电机转速，使纱线张力改变，从而保证母盘头与后续盘头上纱线卷绕的米长、圈数一致，降低误差。

下面说一下PLC控制器调节电机的具体过程：

母盘头与后续盘在一段米数相同的情况下，当出现后续盘圈数大于母盘头圈数时，PLC控制器通过变频器控制电机转速，改变纱线张力，从而使后一段米数相同的情况下后续盘圈数小于母盘头圈数；

母盘头与后续盘在一段米数相同的情况下，当出现后续盘圈数小于母盘头圈数时，PLC控制器通过变频器控制电机转速，改变纱线张力，从而使后一段米数相同的情况下后续盘圈数大于母盘头圈数。

实施例2

在前述实施例1的基础上，所述PLC控制器输入端连接有启动开关7和停止开关8。通过启动按钮与停止按钮，从而控制PLC控制器的启动与停止。

实施例3

在前述实施例1的基础上，所述通信线采用抗干扰电缆，具体的说抗干扰电缆可以采用柔性防火电缆。由于柔性防火电缆具有防火、柔软、耐辐射、无电磁干扰等优良特性，因此采用柔性防火电缆可使第一、第二通信线使用寿命更长。

实施例4

在前述实施例1的基础上，所述PLC控制器与第一电源连接之间串联有空气开关9(具体的说空气开关串联在PLC控制器与第一电源连接的火线上)。采用空气开关灵敏度高，可以多次重复使用；且当电路发生严重过载、短路以及欠压、失压等故障时，能自动分断故障电路。

扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法，包括以下步骤：

步骤1，在PLC控制器内设定母盘头每米的平均圈数L，并设定误差范围R；

步骤2，对PLC控制器记录盘头的米数b赋值0，对PLC控制器接收米数信号和圈数信号的次数n赋值0，对米数信号丢失的个数a赋值1；

步骤3，对后续盘头当前平均圈数与PLC控制器内母盘头设定平均圈数的差值x赋值0；

步骤4，第一编码器和第二编码器分别将当前米数信号A和当前圈数信号B传输给PLC控制器；

步骤5，PLC控制器根据公式Ln＝B/A计算获得后续盘头当前平均圈数Ln；

步骤6，对n赋值n+1；

步骤7，将后续盘头当前平均圈数Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若Ln-L<R时，则进入步骤8；若Ln-L≮R时，则进入步骤11；

步骤8，将x+Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若x+Ln-L<R时，则进入步骤9；若x+Ln-L≮R，进入步骤10；

步骤9，对x赋值为x+Ln-L，并进入步骤5；

步骤10，对x赋值0，并进入步骤12

步骤11，对a赋值a+1；

步骤12，对b赋值b+1；

步骤13，判断当前圈数Ln和a倍平均圈数L之差与误差范围R进行比较；若Ln-aL>R，则进入步骤11；若Ln-aL≯R，则进入步骤5。

下面说下扁丝整经机盘头卷绕长度的测量装置和方法具体操作过程：

扁丝整经机的盘头进行整经时，第一编码器将母盘头每旋转一百米的信号传递给PLC控制器，第二编码器将每一百米经纱的圈数信号传递给PLC控制器，由此，PLC控制器计算出每一百米中每米经纱的平均圈数L。(值得注意的是：后一百米的经纱的平均圈数要比前一百米的经纱的平均圈数要稍长，实际操作中，一百米的平均长度与该一百米内的每米实际圈数相差无几，而后一百米内实际圈数比前一百米内的实际圈数有很微小的增量)

PLC控制器记录下上述计算得出的每米的米数以及该米数的圈数L,并设定误差范围R，例如PLC控制器记录下米数为第一米、第二米、、、、、第N米，同时，PLC控制器记录下对应米的经纱圈长。

当扁丝整经机母盘头之后的后续盘头进行整经时，第一编码器将后续盘头运转每米得到的信号传递给PLC控制器，同时PLC控制器接收到来自于第二编码器上与该米数对应的纱线圈数Ln，正常情况下，盘头每转一米就发个信号给PLC控制器，PLC控制器就记录米数加一。

将该Ln与PLC控制器内记录的该相同米数信号所对应的圈数L进行比较(下文中将Ln设定为L1，Ln后面的圈数信号依次设定为L2，L3……)。

在正常情况下，既PLC控制器既没有接受到米数的干扰信号，也没有失去米数信号时；L1与L之差在误差R的范围中。

在第一编码器传递的信号中有干扰信号时，L1与L之差比误差R小；此时，PLC控制器继续接收下一个米数信号获取的纱线圈数L2，将L 2与L1相加之和再与L进行比较，当L2+L1与L之差在误差R的范围中时，PLC控制器记录盘头的米数加一；当L2+L1与L之差比误差R小的时候，PLC控制器继续接受下一个米数信号获取的纱线圈数L3，将L1+L2+L3再与L比较，如此重复以上步骤直至最终的纱线圈数与L之差在误差R的范围中时，PLC控制器记录盘头的米数加一；比如：当L1是在三分之一的L处接收到的信号，L1与L比较时的差数为负数值，该负数值远小于误差R，因此，PLC控制器就可以识别该信号为干扰信号，就将此L1与下一个信号所获取的圈数L2之和再与L比较，重复以上步骤，因为当盘头每转一米时必然有一个信号传递给PLC控制器，因此，L1与后面接收到的信号L2或L3或L4、、、、、等之和一定有一个值与L的差之值在误差R之内，此时，PLC控制器就记录米数加一。

在第一编码器传递来的信号中有信号丢失时，L1与L之差比误差R大；此时，将L1与L之差与R进行比较，当L1-L比误差R大的时候，PLC控制器记录盘头的米数加一，再将L1-L与L之差与R进行比较，当L1-2L在误差R的范围中时，PLC控制器记录盘头的米数加一；重复以上步骤直至最终的纱线圈数L1与对应L之差在误差R的范围中时，PLC控制器记录盘头的米数加一。比如，在整经时米数信号丢失一个后，L1一定是L的两倍，米数信号丢失N个后，Ln一定是L的N倍，此刻表示在前面盘头转完一米的时候，有N个信号丢失，将Ln与L之差与R进行比较，比较结果不在误差R设定的范围内，则重复上述过程直至比较结果在误差R设定范围之内，PLC控制器记录盘头的米数加一，就此完成了对米数丢失的补偿使米数计数继续保持准确。

在扁丝整经过程中，重复以上步骤，直至整经结束，得到盘头完成后的PLC控制器记录的盘头运行总米数。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (4)

1.扁丝整经机盘头卷绕长度的测量方法，扁丝整经机盘头卷绕长度的装置包括第一电源和第二电源；所述第一电源输出端连接PLC控制器；所述第二电源输出端分别连接检测盘头运行米数的第一编码器和检测卷绕在盘头上经纱圈数的第二编码器；所述PLC控制器输入端分别连接第一编码器的输出端和第二编码器的输出端；所述PLC控制器输出端通过通信线与变频器通信连接；所述变频器输出端连接电机；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在PLC控制器内设定母盘头每米的平均圈数L，并设定误差范围R；

步骤2，对PLC控制器记录盘头的米数b赋值0，对PLC控制器接收米数信号和圈数信号的次数n赋值0，对米数信号丢失的个数a赋值1；

步骤3，对后续盘头当前平均圈数与PLC控制器内母盘头设定平均圈数的差值x赋值0；

步骤4，第一编码器和第二编码器分别将当前米数信号A和当前圈数信号B传输给PLC控制器；

步骤5，PLC控制器根据公式Ln＝B/A计算获得后续盘头当前平均圈数Ln；

步骤6，对n赋值n+1；

步骤7，将后续盘头当前平均圈数Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若Ln-L<R时，则进入步骤8；若Ln-L≮R时，则进入步骤11；

步骤8，将x+Ln和母盘头设定平均圈数L的差值与误差范围R进行比较；若x+Ln-L<R时，则进入步骤9；若x+Ln-L≮R，进入步骤10；

步骤9，对x赋值为x+Ln-L，并进入步骤5；

步骤10，对x赋值0，并进入步骤12；

步骤11，对a赋值a+1；

步骤12，对b赋值b+1；

步骤13，判断当前圈数Ln和a倍平均圈数L之差与误差范围R进行比较；若Ln-aL>R，则进入步骤11；若Ln-aL≯R，则进入步骤5。

2.根据权利要求1所述的扁丝整经机盘头卷绕长度的测量方法，其特征在于，所述PLC控制器输入端连接有启动开关和停止开关。

3.根据权利要求1所述的扁丝整经机盘头卷绕长度的测量方法，其特征在于，所述通信线采用抗干扰电缆。

4.根据权利要求1所述的扁丝整经机盘头卷绕长度的测量方法，其特征在于，所述PLC控制器与第一电源连接之间串联有空气开关。