CN104503370A - 基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置 - Google Patents

基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电气控制装置技术领域,尤其是一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,包括插头一、插头二、控制保护模块、卷取模块、压辊模块、推布模块和摆动模块,控制保护模块、卷取模块、压辊模块、推布模块和摆动模块通过导线连接在插头一上,摆动模块设在卷取模块内,卷取模块包括变频器,变频器上设有变频器拓展现场总线通讯模块,插头二连接变频器拓展现场总线通讯模块。本装置集成了卷布,压辊,推布,摆动调节布匹张力的特殊功能,模块化设计的思路,可以适应不同卷布功能的需求,卷取功能是最基本的要求,其余的压辊、推布、摆动控制功能根据客户实际需求进行选购,极大的增强了卷取装置的功能需求。

Description

基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电气控制装置技术领域,尤其是一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置。
背景技术
[0002] 产业用经编机在纺织行业中起到很重要的作用,随着特殊织物的卷取需求越来越高,对经编机的设计要求也相应提高,经编行业中一般包括卷布,压辊,推布,摆动四个功能,卷取是对主机部分编织好的织物进行卷布;压辊是有一个辊压在卷好的布匹上,将布面压紧,避免卷好的布匹的松散;推布是将卷好的布通过罗拉棍从卷取装置上推出来,避免借助人工外力卸布;摆动是通过摆动轴上距离传感器反馈信号给驱动来调节卷取速度以控制布面张力大小。现有的经编机很难将这四个功能整合起来达到最佳使用效果。
发明内容
[0003] 为了克服现有的上述的不足,本发明提供了一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,包括插头一(XB)、插头二(XI)、控制保护模块(1)、卷取模块(2)、压辊模块(3)、推布模块(4)和摆动模块(5),其特征是,所述控制保护模块(1)、卷取模块(2)、压辊模块(3)、推布模块(4)和摆动模块(5)通过导线连接在插头一(XB)上,所述摆动模块(5)设在卷取模块(2 )内,所述卷取模块(2 )包括变频器(A2 ),所述变频器(A2 )上设有变频器拓展现场总线通讯模块(E1),所述插头二(XI)连接变频器拓展现场总线通讯模块(E1)。
[0005] 根据本发明的另一个实施例,进一步包括控制保护模块(I)包括主机紧急停止控制按钮(SI)、主机快速运动控制按钮(S2)和主机停止控制按钮(S3),所述主机紧急停止控制按钮(SI)、主机快速运动控制按钮(S2)和主机停止控制按钮(S3)通过导线连接插头一(XB),所述控制保护模块(I)还设有保护电路,所述保护电路由变频器(A2)触点依次串联推布电机保护断路器(Q2)触点、压辊电机保护断路器(Ql)触点、变频器过流保护断路器(F2)和刹车电源保护断路器(Fl)组成。
[0006] 根据本发明的另一个实施例,进一步包括卷取模块(2)还包括刹车控制单元(Al ),所述刹车控制单元(Al)设在变频器(A2 )左端,所述刹车控制单元(Al)上端连接刹车电源保护断路器(F1),所述刹车控制单元(Al)后端连接卷取电机刹车(B2),所述保护电路由变频器(A2)和插头一(XB)之间并联有变频器过流保护断路器(F2)、绿色指示灯(Hl)和红色指示灯(H2),所述变频器(A2)底部连接卷取电机(Ml)和卷取电机编码器(BI)。
[0007] 根据本发明的另一个实施例,进一步包括压辊模块(3 )包括压辊控制电路、压辊电机(M2)和压辊电机刹车(B3),所述压辊电机(M2)和插头一(XB)之间依次连接有压辊电机保护断路器(Ql)以及压辊电机正转控制接触器(Kl)和压辊电机反转控制接触器(K2)的并联电路,所述压辊电机刹车(B3)和插头一(XB)之间设有压辊电机刹车过流保护断路器(F3),所述压辊电机正转控制接触器(Kl)的常开触点和压辊电机反转控制接触器(K2)的常开触点的并联电路连接在压辊电机刹车过流保护断路器(F3)和压辊电机刹车(B3)之间,所述压辊控制电路包括压辊向下运动控制按钮(S4)和压辊向上运动控制按钮(S5)串联,所述压辊向上运动控制按钮(S5)后端还依次连接有压辊上限位开关(S6)、压辊电机正转控制接触器(Kl)的常闭触点和压辊电机反转控制接触器(K2)的线圈,所述压辊上限位开关(S6)、压辊电机正转控制接触器(Kl)的常闭触点和压辊电机反转控制接触器(K2)的线圈的串联电路上并联压辊电机反转控制接触器(K2)的常闭触点和压辊电机正转控制接触器(Kl)的线圈的串联电路。
[0008] 根据本发明的另一个实施例,进一步包括推布模块(4)包括推布电机(M3)和推布控制电路,所述推布电机(M3)和插头一(XB)之间依次连接有推布电机保护断路器(Q2)以及推布电机正转控制接触器(K3)和推布电机反转控制接触器(K4)的并联电路,所述推布控制电路由插头一(XB)依次串联机器正在运行状态指示控制继电器(K6)的常闭触点、压辊电机到上极限位置状态控制继电器(K7)的常开触点和推布控制按钮(S7),所述推布控制按钮(S7)左端依次串联推布完成极限位置限位开关(S8)、推布电机反转控制接触器(K4)的常闭触点和推布电机正转控制接触器(K3)的线圈,所述推布控制按钮(S7)右端依次串联推布回位极限位置限位开关(S9)、推布电机正转控制接触器(K3)的常闭触点、推布电机反转控制接触器(K4)的线圈,所述推布回位极限位置限位开关(S9)还连接一路推布回位状态指示灯控制继电器(K5)的线圈,所述推布回位状态指示灯控制继电器(K5)的线圈串联推布控制按钮(S7),所述插头一(XB)后端还依次连接有光电传感器(B4)和压辊电机到上极限位置状态控制继电器(K7)的线圈,所述插头一(XB)还连接有机器正在运行状态指示控制继电器(K6)的线圈。
[0009] 根据本发明的另一个实施例,进一步包括摆动模块(5)包括距离传感器(Dl)和变频器拓展I/O模块(A3),所述距离传感器(Dl)连接在插头一(XB)和变频器(A2)之间,所述变频器拓展I/O模块(A3)和插头一(XB)之间并联有摆动装置左极限位置开关(S10)、摆动装置右极限位置开关(S11)、卷取点动正转按钮(S12)、卷取点动反转按钮(S13)、复位按钮一(S14)和复位按钮二(S15)的串联电路、卷取电机运动方向控制按钮(S16),所述摆动装置左极限位置开关(SlO)上并联张力过紧指示灯(H3),所述摆动装置右极限位置开关(Sll)上并联张力过松指示灯(H4)。
[0010] 本发明的有益效果是,本装置集成了卷布,压辊,推布,摆动调节布匹张力的特殊功能,模块化设计的思路,可以适应不同卷布功能的需求,卷取功能是最基本的要求,其余的压辊、推布、摆动控制功能根据客户实际需求进行选购,极大的增强了卷取装置的功能需求。
附图说明
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0012] 图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明电器原理图;
图3是插头一放大图。
[0013]图中1.控制保护模块,2.卷取模块,3.压辊模块,4.推布模块,5.摆动模块,XB.插头一,X1.插头二,Al.刹车控制单元,A2.变频器,A3.变频器拓展I/O模块,El.变频器拓展现场总线通讯模块,Ml.卷取电机,M2.压辊电机,M3.推布电机,B1.卷取电机编码器,B2.卷取电机刹车,B3.压辊电机刹车,B4.光电传感器,Dl.距离传感器,Fl.刹车电源保护断路器,F2.变频器过流保护断路器,F3.压辊电机刹车过流保护断路器,Ql.压辊电机保护断路器,Q2.推布电机保护断路器,S1.主机紧急停止控制按钮,S2.主机快速运动控制按钮,S3.主机停止控制按钮,S4.压辊向下运动控制按钮,S5.压辊向上运动控制按钮,S6.压辊上限位开关,S7.推布控制按钮,S8.推布完成极限位置限位开关,S9.推布回位极限位置限位开关,Sl0.摆动装置左极限位置,Sll.摆动装置右极限位置,S12.卷取点动正转,S13.卷取电动反转,S14.复位按钮一,S15.复位按钮二,S16.卷取电机运动方向控制按钮,Hl.绿色指示灯,H2.红色指示灯,H3.张力过紧指示灯,H4.张力过松指示灯,Kl.压辊电机正转控制接触器,K2.压辊电机反转控制接触器,K3.推布电机正转控制接触器,K4.推布电机反转控制接触器,K5.推布回位状态指示灯控制继电器,K6.机器正在运行状态指示控制继电器,K7.压根电机到上极限位置状态控制继电器。
具体实施方式
[0014] 如图1、图2是本发明的示意图,一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,包括插头一 XB、插头二 X1、控制保护模块1、卷取模块2、压辊模块3、推布模块4和摆动模块5,控制保护模块1、卷取模块2、压辊模块3、推布模块4和摆动模块5通过导线连接在插头一 XB上,摆动模块5设在卷取模块2内,卷取模块2包括变频器A2,变频器A2上设有变频器拓展现场总线通讯模块El,插头二 XI连接变频器拓展现场总线通讯模块El,控制保护模块I包括主机紧急停止控制按钮S1、主机快速运动控制按钮S2和主机停止控制按钮S3,所述主机紧急停止控制按钮S1、主机快速运动控制按钮S2和主机停止控制按钮S3通过导线连接插头一 XB,控制保护模块I还设有保护电路,保护电路由变频器A2触点依次串联推布电机保护断路器Q2触点、压辊电机保护断路器Ql触点、变频器过流保护断路器F2和刹车电源保护断路器Fl组成,卷取模块2还包括刹车控制单元Al,刹车控制单元Al设在变频器A2左端,刹车控制单元Al上端连接刹车电源保护断路器F1,刹车控制单元Al后端连接卷取电机刹车B2,保护电路由变频器A2和插头一 XB之间并联有变频器过流保护断路器F2、绿色指示灯Hl和红色指示灯H2,变频器A2底部连接卷取电机Ml和卷取电机编码器BI,压辊模块3包括压辊控制电路、压辊电机M2和压辊电机刹车B3,压辊电机M2和插头一 XB之间依次连接有压辊电机保护断路器Ql以及压辊电机正转控制接触器Kl和压辊电机反转控制接触器K2的并联电路,压辊电机刹车B3和插头一 XB之间设有压辊电机刹车过流保护断路器F3,压辊电机正转控制接触器Kl的常开触点和压辊电机反转控制接触器K2的常开触点的并联电路连接在压辊电机刹车过流保护断路器F3和压辊电机刹车B3之间,压辊控制电路包括压辊向下运动控制按钮S4和压辊向上运动控制按钮S5串联,压辊向上运动控制按钮S5后端还依次连接有压辊上限位开关S6、压辊电机正转控制接触器Kl的常闭触点和压辊电机反转控制接触器K2的线圈,压辊上限位开关S6、压辊电机正转控制接触器Kl的常闭触点和压辊电机反转控制接触器K2的线圈的串联电路上并联压辊电机反转控制接触器K2的常闭触点和压辊电机正转控制接触器Kl的线圈的串联电路,推布模块4包括推布电机M3和推布控制电路,推布电机M3和插头一 XB之间依次连接有推布电机保护断路器Q2以及推布电机正转控制接触器K3和推布电机反转控制接触器K4的并联电路,推布控制电路由插头一 XB依次串联机器正在运行状态指示控制继电器K6的常闭触点、压辊电机到上极限位置状态控制继电器K7的常开触点和推布控制按钮S7,推布控制按钮S7左端依次串联推布完成极限位置限位开关S8、推布电机反转控制接触器K4的常闭触点和推布电机正转控制接触器K3的线圈,推布控制按钮S7右端依次串联推布回位极限位置限位开关S9、推布电机正转控制接触器K3的常闭触点、推布电机反转控制接触器K4的线圈,推布回位极限位置限位开关S9还连接一路推布回位状态指示灯控制继电器K5的线圈,推布回位状态指示灯控制继电器K5的线圈串联推布控制按钮S7,插头一 XB后端还依次连接有光电传感器B4和压辊电机到上极限位置状态控制继电器K7的线圈,插头一 XB还连接有机器正在运行状态指示控制继电器K6的线圈,摆动模块5包括距离传感器Dl和变频器拓展I/O模块A3,距离传感器Dl连接在插头一 XB和变频器A2之间,变频器拓展I/O模块A3和插头一 XB之间并联有摆动装置左极限位置开关S10、摆动装置右极限位置开关S11、卷取点动正转按钮S12、卷取点动反转按钮S13、复位按钮一 S14和复位按钮二 S15的串联电路、卷取电机运动方向控制按钮S16,摆动装置左极限位置开关SlO上并联张力过紧指示灯H3,摆动装置右极限位置开关Sll上并联张力过松指示灯H4。
[0015] 图3是插头一 XB放大图,有14根控制电源和信号线与主机进行连接;插头二 XI为现场总线,与主机通讯模块进行连接。
[0016] 功能描述:
(I)卷取模块2:
在卷取运行前需要对变频器A2输入相应的参数,以便进行对卷取电机Ml进行控制和变频器拓展I/O模块A3的信号采集和变频器拓展现场总线通讯模块El的通讯;通过变频器A2对卷取电机Ml进行控制,卷取电机Ml配备编码器BI以便系统监测卷取电机Ml转动的角度大小和具体位置,电柜内部配备电机刹车控制单元Al对卷取电机刹车B2进行控制,卷取电机Ml配备卷取电机刹车B2,以便停止时能立马停止卷布。绿色指示灯Hl提示卷取装置一切正常准备就绪,表明机器可以进行卷布操作;红色指示灯H2,提示卷取装置有故障,需要排除故障后才可以进行卷布操作;S12可以对卷布装置进行点动正转;S13可以对卷布装置进行点动反转;S14,S15同时按下可以卷取装置错位信息进行复位;S16为两位状态选择开关,可以控制卷取电机默认转向,根据实际卷取电机Ml转向需求进行选择控制;A3为变频器上拓展的I/O模块,可以对输入的数字量和模拟量信息进行分析后使变频器做出相应的控制;E1为变频器上拓展的现场总线通讯模块,可以与主机用现场总线连接进行信息的交换。
[0017] (2)压辊模块3:
压辊电机M2运转后通过链条传动驱动压辊的上下运动;按下S4按钮,Kl接触器得电,压辊电机M2正转驱动链条带动压辊向下运动;按下S5按钮,K2接触器得电,压辊电机M2反转驱动链条带动向上运动,当压辊运动到最上面的时候触发上限位开关S6,电机停转,避免一直向上运动;B3为压辊电机的刹车,使电机失电后立马刹车避免电机由于惯性还能转动一些;如果带推布装置,在压辊的顶部装一个光电传感器B4,压辊链条上装一个挡块与光电传感器B4到达指定的距离后推布电机M3才能运行。
[0018] (3)推布模块: 推布电机M3运转后通过齿轮转动驱动推布辊的左右移动以实现对编制好的织物进行推布操作;K6为接收主机部分过来的信号,如果主机在运行推布装置是不能运行的,所以将继电器的常闭触点串联在了推布电机正反转的控制回路中;Κ7为接收压辊在最上面的光电传感器输出信号,如果压辊在最上面推布电机才能运行,所以将继电器的常开触点串在了点动运行推布的回路中;S7:推布控制按钮(左旋自动复位,可以对推布点动控制;右旋自锁,可以使电机推完布回复原始位置;带运行状态指示灯;按钮为三档,在中间位置推布不起作用);S8为点动控制后推布完成到达的极限位置的限位开关,到达限位位置后,切断点动控制的回路,推布电机停止运行;S9为推布回到原始极限位置的限位开关,到达限位开关位置后,切断点动控制的回路,推布电机停止运行,此时K5继电器失电,回位状态指示灯灭。
[0019] (4)摆动模块5:
摆动轴上有一个拉簧,轴上安装一个档片与接近距离传感器Dl平行;正常情况下通过距离传感器Dl与摆动轴的距离变化会有一个模拟量的输出给变频器的拓展I/O模块A3,然后变频器A2通过采集的模拟量的数值大小进行分析判断,然后变频器A2会调节转速来驱动卷取装置以调节布面张力的大小;S10为张力过紧的限位开关,限位开关被触发后过紧的指示灯H3会亮,提示张力过紧,变频器A2会改变转速调节布面张力的大小;S11为张力过松的限位开关,限位开关被触发后过紧的指示灯H4会亮,提示张力过松,变频器A2会改变转速调节布面张力的大小。
[0020] 以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,包括插头一(乂^)、插头二(乂工)、控制保护模块〔0、卷取模块(21压辊模块(31推布模块(4)和摆动模块(5),其特征是,所述控制保护模块〔0、卷取模块口)、压辊模块(31推布模块(4)和摆动模块(5)通过导线连接在插头一(乂8 )上,所述摆动模块(5 )设在卷取模块(2 )内,所述卷取模块(2 )包括变频器(八2),所述变频器(八2)上设有变频器拓展现场总线通讯模块(£1),所述插头二(父工)连接变频器拓展现场总线通讯模块(£1
2.根据权利要求1所述的基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,其特征是,所述控制保护模块(1)包括主机紧急停止控制按钮(31 \主机快速运动控制按钮(32)和主机停止控制按钮(33),所述主机紧急停止控制按钮〔30、主机快速运动控制按钮(32)和主机停止控制按钮(33)通过导线连接插头一 08),所述控制保护模块(1)还设有保护电路,所述保护电路由变频器(八2)触点依次串联推布电机保护断路器⑴2)触点、压辊电机保护断路器⑴1)触点、变频器过流保护断路器(四)和刹车电源保护断路器(打)组成。
3.根据权利要求1所述的基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,其特征是,所述卷取模块(2)还包括刹车控制单元(八0,所述刹车控制单元(八1)设在变频器(八2)左端,所述刹车控制单元(八1)上端连接刹车电源保护断路器(打),所述刹车控制单元(八1)后端连接卷取电机刹车(82),所述保护电路由变频器(八2)和插头一 08)之间并联有变频器过流保护断路器(四)、绿色指示灯(¾)和红色指示灯(取),所述变频器(八2)底部连接卷取电机(11)和卷取电机编码器〔80。
4.根据权利要求1所述的基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,其特征是,所述压辊模块(3)包括压辊控制电路、压辊电机(12)和压辊电机刹车(83),所述压辊电机(12)和插头一 08)之间依次连接有压辊电机保护断路器⑴1)以及压辊电机正转控制接触器(1(1)和压辊电机反转控制接触器(1(2)的并联电路,所述压辊电机刹车(83)和插头一(父只)之间设有压辊电机刹车过流保护断路器(”),所述压辊电机正转控制接触器(1(1)的常开触点和压辊电机反转控制接触器(1(2 )的常开触点的并联电路连接在压辊电机刹车过流保护断路器(”)和压辊电机刹车(83)之间,所述压辊控制电路包括压辊向下运动控制按钮(34)和压辊向上运动控制按钮(35)串联,所述压辊向上运动控制按钮(35)后端还依次连接有压辊上限位开关(部)、压辊电机正转控制接触器(1(1)的常闭触点和压辊电机反转控制接触器(1(2)的线圈,所述压辊上限位开关(部)、压辊电机正转控制接触器(1(1)的常闭触点和压辊电机反转控制接触器(1(2)的线圈的串联电路上并联压辊电机反转控制接触器(1(2)的常闭触点和压辊电机正转控制接触器(1(1)的线圈的串联电路。
5.根据权利要求1所述的基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,其特征是,所述推布模块(4)包括推布电机(13)和推布控制电路,所述推布电机(13)和插头一 08)之间依次连接有推布电机保护断路器⑴2)以及推布电机正转控制接触器(1(3)和推布电机反转控制接触器(¾)的并联电路,所述推布控制电路由插头一 08)依次串联机器正在运行状态指示控制继电器(肪)的常闭触点、压辊电机到上极限位置状态控制继电器(1(7)的常开触点和推布控制按钮(37),所述推布控制按钮(37)左端依次串联推布完成极限位置限位开关(切)、推布电机反转控制接触器(1(4)的常闭触点和推布电机正转控制接触器(1(3)的线圈,所述推布控制按钮(37)右端依次串联推布回位极限位置限位开关(即)、推布电机正转控制接触器(1(3)的常闭触点、推布电机反转控制接触器(1(4)的线圈,所述推布回位极限位置限位开关(39)还连接一路推布回位状态指示灯控制继电器(1(5)的线圈,所述推布回位状态指示灯控制继电器(1(5)的线圈串联推布控制按钮(37),所述插头一 08)后端还依次连接有光电传感器(84)和压辊电机到上极限位置状态控制继电器(1(7)的线圈,所述插头一 08)还连接有机器正在运行状态指示控制继电器(1(6)的线圈。
6.根据权利要求1所述的基于现场总线通讯的多功能卷取电气控制装置,其特征是,所述摆动模块(5)包括距离传感器(01)和变频器拓展1/0模块(八3),所述距离传感器(01)连接在插头一 08)和变频器(八2)之间,所述变频器拓展1/0模块(八3)和插头一 08)之间并联有摆动装置左极限位置开关(3101摆动装置右极限位置开关〔310、卷取点动正转按钮(3121卷取点动反转按钮(3131复位按钮一(314)和复位按钮二(315)的串联电路、卷取电机运动方向控制按钮(316),所述摆动装置左极限位置开关(310)上并联张力过紧指示灯(阳),所述摆动装置右极限位置开关(311)上并联张力过松指示灯(財)。
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