CN107797587A - 一种烫光机无线测温控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烫光机无线测温控制系统及其控制方法，包括PLC控制器、触摸屏和无线测温系统，无线测温系统包括无线测温转子、无线测温定子和温度变送器；无线测温转子正对无线测温定子，通过无线射频供电和载波通讯传送烫辊实时温度信号，无线测温定子与变送器之间通过同轴电缆相连传送温度数据，变送器将主、副加热温度信号转换成4‑20mA电流信号输入智能温度控制器，智能温度控制器与PLC控制器之间通过RS485串口通讯线连接进行实时数据交换。本发明采用无线射频供电和载波通讯测量旋转烫辊的温度信号，通过无线传输的方式传送到控制系统，保证烫辊在高速旋转加热工作过程中的温度恒定，结构简单、控制精度高、故障率低。

Description

一种烫光机无线测温控制系统及其控制方法

所属技术领域

本发明涉及机织、针织、簇绒织物烫光处理的烫光机，具体涉及一种烫光机无线测温控制系统及其控制方法。

背景技术

烫辊是烫光机的主要部件，在工作时不仅需要高速旋转，而且还需要对其进行加热和温度控制。烫辊的加热是由主加热和副加热组成，二者独立控制，但烫辊是一体的，由于温度的传导及烫辊的热惯性作用，主加热和副加热相互影响，因此对温度控制性能要求很高。传统方案的烫光机烫辊温度检测是将埋设在烫辊内部的测温传感器信号线连接到集电环，通过安装于集电环上的电刷将温度信号传导到温度控制器上。集电环及电刷在长时间跟随烫辊高速旋转工作过程中，由于多种原因电刷和集电环之间会出现接触不良等问题，造成传导的温度信号失真，进而引起烫辊温度控制的不准确，严重影响设备整体性能。同时烫辊的长期高速旋转造成集电环和电刷磨损，需要较为频繁的更换和维护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烫光机无线测温控制系统及其控制方法，该控制系统采用无线射频供电和载波通讯测量旋转烫辊的温度信号，即烫辊上的测温传感器信号是通过无线传输的方式传送到上位机控制系统，节省了滑环和电刷的接触传递温度信号，避免了集电环和电刷接触造成的温度测量失真，也节省了定期更换集电环和电刷的维护成本，保证烫辊在高速旋转加热工作过程中的温度恒定，结构简单、控制精度高、故障率低。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种烫光机无线测温控制系统，包括PLC控制器、触摸屏、智能温度控制器、与烫辊电机相连的烫辊变频器、可控硅调压器、设置于烫辊内部的主加热电热管组件、副加热电热管组件、主加热测温热电阻、副加热测温热电阻、电加热集电环，还包括无线测温系统，所述无线测温系统包括无线测温转子、无线测温定子和温度变送器；所述主加热测温热电阻与副加热测温热电阻分别埋设于烫辊内部径向不同位置，其信号引出线通过烫辊一端空心轴头连接至无线测温转子，所述无线测温转子正对无线测温定子，两者之间通过无线射频供电和载波通讯传送烫辊实时温度信号，所述无线测温定子与变送器之间通过同轴电缆相连传送温度数据，变送器将主、副加热温度信号转换成4-20mA电流信号输入智能温度控制器，所述温度控制器根据实测的信号经过PID运算后输出控制信号给可控硅驱动电加热管；所述智能温度控制器与PLC控制器之间通过RS485串口通讯线连接进行实时数据交换。

作为一种优选，所述无线测温转子与无线测温定子之间距离在9～20mm。

一种如上所述的烫光机无线测温控制系统的控制方法，

第一步，根据织物烫光需要的烫辊表面温度、烫辊转速，通过触摸屏设定烫辊主加热区域与副加热区域的温度值参数及烫辊转速参数；

第二步，通过触摸屏，启动烫辊电机，开启烫辊加热，其中：

（1）所述烫辊电机按所设定的参数根据PLC运算后将运行频率通过RS485通讯线传送给烫辊变频器驱动烫辊电机运转；

（2）烫辊的温度由无线测温转子、无线测温定子、变送器和温度控制器实时控制，控制步骤为：

（a）主加热热电阻、副加热热电阻实时感应烫辊温度，其信号接至无线测温转子，无线测温转子通过无线射频供电和载波通讯将温度信号实时传送给无线测温定子，无线测温定子接收信号的同时通过同轴电缆实时发送温度数据至变送器，变送器将温度信号实时转换成4-20mA电流信号传送至智能温度控制器；

(b)智能温度控制器实时接收温度值信号，然后根据所得主副加热温度值，与设定温度值参数比较，运用PID控制计算方法，实时输出4～20mA电流信号驱动可控硅调压器输出实时变化的三相电压控制加热管的加热功率，保证烫辊温度恒定在设置值；

(c)温度控制器采集到的实时温度通过RS485串口通信线发送给PLC，由PLC将温度信号传递给触摸屏实时显示。

本发明为一个无线测温控制系统，由原来滑环配合电刷的接触传导测温系统改为无线传输测温系统，完全省却通过滑环传递温度信号的环节，避免了滑环和电刷接触造成的温度测量不准，提高了控制精确度，使烫辊温度控制更加稳定。本发明中，无线测温系统采用热电阻温度传感器，测量的是绝对真实温度，而传统烫辊采用热电偶作为温度传感器，其测量的温度是相对于冷端的温度，即测量的是相对温度，这个值相对于真实温度会有一定偏差。

本发明的有益效果是：通过无线测温系统，完全省却了滑环传递温度信号的环节，避免了滑环和电刷接触造成的温度信号失真，大大提高了控制精度。同时也节省了定期更换滑环和电刷的维护成本。本发明提高了烫光机的机电一体化、智能化程度，通过无线测温控制，大大减少了设备维护成本，降低故障率，提高了生产效率和系统稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例电气系统连接原理框图。

图2为本发明实施例无线测温定子及转子安装示意图。

图3为图2的A处放大图。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，一种烫光机无线测温控制系统，包括PLC控制器、触摸屏、智能温度控制器、与烫辊电机相连的烫辊变频器、可控硅调压器、设置于烫辊内部的主加热电热管组件、副加热电热管组件、主加热测温热电阻、副加热测温热电阻、电加热集电环，还设有无线测温控制系统，所述无线测温系统包括无线测温转子、无线测温定子、温度变送器。所述主加热测温热电阻与副加热测温热电阻分别埋设于烫辊内部径向不同位置，其信号引出线通过烫辊一端空心轴头接至无线测温转子，测温转子正对无线测温定子，转子与定子之间距离保持在9～20mm，两者之间通过无线射频供电和载波通讯传送烫辊实时温度信号，所述无线测温定子与变送器之间通过同轴电缆相连传送温度数据，变送器将主副加热温度信号转换成4-20mA电流信号输入智能温度控制器。温度控制器根据实测的信号经过PID运算后输出控制信号给可控硅调压器驱动电加热管。所述智能温度控制器与PLC之间通过RS485串口通讯线连接进行实时数据交换。PLC控制器的输入输出设备为与其相连的触摸屏。

如图2、图3所示，无线测温定子和无线测温转子安装示意图，包括底座1、定子座2、定子压板3、无线测温定子4、无线测温转子5、定子安装螺栓6、转子安装螺栓7、螺钉8、转子座9、加长螺母10、安装柱11、电加热集电环12、烫辊13、烫辊电机14。其中定子座通过螺栓安装于底座1上，无线测温定子4通过定子座压板由三颗定子安装螺栓6安装于定子座2上。加长螺母10安装于安装柱11上，安装柱11与电加热集电环为整体结构，转子座通过螺钉8安装于加长螺母上，通过转子安装螺栓7将无线测温转子5安装于转子座9上。工作中，烫辊电机14由烫辊变频器驱动，从而带动烫辊旋转，无线测温转子和电加热集电环跟随烫辊转动。无线测温转子与无线测温定子之间距离保持在9-20mm，两者之间通过无线射频供电和载波通讯传送烫辊实时温度信号。

如上所述的烫光机无线测温控制系统的控制方法如下：

第一步，根据织物烫光需要的烫辊表面温度、烫辊转速，通过触摸屏设定烫辊主加热区域与副加热区域的温度值参数及烫辊转速参数；

第二步，通过触摸屏，启动烫辊电机，开启烫辊加热，其中：

（1）所述烫辊电机按所设定的参数根据PLC运算后将运行频率通过RS485通讯线传送给烫辊变频器驱动烫辊电机运转；

（2）烫辊的温度由无线测温转子、无线测温定子、变送器、温度控制器实时控制，控制步骤为：

（a）主加热热电阻、副加热热电阻实时感应烫辊温度，其信号接至无线测温转子，无线测温转子通过无线射频供电和载波通讯将温度信号实时传送给无线测温定子，定子接收信号的同时通过同轴电缆实时发送温度数据至变送器，变送器将温度信号实时转换成4-20mA电流信号传送至智能温度控制器；

(b)智能温度控制器实时接收温度值信号，然后根据所得主副加热温度值，与设定温度值参数比较，运用PID控制计算方法，实时输出4-20mA电流信号驱动可控硅调压器输出实时变化的三相电压控制加热管的加热功率，保证烫辊温度恒定在设置值；

(c)温度控制器采集到的实时温度通过RS485串口通信线发送给PLC，由PLC将温度信号传递给触摸屏实时显示。

一种烫光机无线测温控制系统的控制方法，应用于一种法兰绒面料：

第一步，设置烫辊表面温度为180℃、烫辊转速为900转，通过触摸屏设定烫辊主加热区域与副加热区域的温度值参数为175～185℃，烫辊转速参数为880～920转；

第二步，通过触摸屏，启动烫辊电机，开启烫辊加热，其中：

（1）所述烫辊电机按所设定的参数根据PLC运算后将运行频率通过RS485通讯线传送给烫辊变频器驱动烫辊电机运转；

（2）烫辊的温度由无线测温转子、无线测温定子、变送器和温度控制器实时控制，控制步骤为：

（a）主加热热电阻、副加热热电阻实时感应烫辊温度，其信号接至无线测温转子，无线测温转子通过无线射频供电和载波通讯将温度信号实时传送给无线测温定子，无线测温定子接收信号的同时通过同轴电缆实时发送温度数据至变送器，变送器将温度信号实时转换成4-20mA电流信号传送至智能温度控制器；

(b)智能温度控制器实时接收温度值信号，然后根据所得主副加热温度值，与设定温度值参数比较，运用PID控制计算方法，实时输出4～20mA电流信号驱动可控硅调压器输出实时变化的三相电压控制加热管的加热功率，保证烫辊温度恒定在设置值；

(c)温度控制器采集到的实时温度通过RS485串口通信线发送给PLC，由PLC将温度信号传递给触摸屏实时显示。

Claims (3)

1.一种烫光机无线测温控制系统，包括PLC控制器、触摸屏、智能温度控制器、与烫辊电机相连的烫辊变频器、可控硅调压器、设置于烫辊内部的主加热电热管组件、副加热电热管组件、主加热测温热电阻、副加热测温热电阻、电加热集电环，其特征在于：还包括无线测温系统，所述无线测温系统包括无线测温转子、无线测温定子和温度变送器；所述主加热测温热电阻与副加热测温热电阻分别埋设于烫辊内部径向不同位置，其信号引出线通过烫辊一端空心轴头连接至无线测温转子，所述无线测温转子正对无线测温定子，两者之间通过无线射频供电和载波通讯传送烫辊实时温度信号，所述无线测温定子与变送器之间通过同轴电缆相连传送温度数据，变送器将主、副加热温度信号转换成4-20mA电流信号输入智能温度控制器，所述温度控制器根据实测的信号经过PID运算后输出控制信号给可控硅驱动电加热管；所述智能温度控制器与PLC控制器之间通过RS485串口通讯线连接进行实时数据交换。

2.如权利要求1所述的烫光机无线测温控制系统，其特征在于：所述无线测温转子与无线测温定子之间距离在9～20mm。

3.一种如权利要求1所述的烫光机无线测温控制系统的控制方法，其特征在于：

第一步，根据织物烫光需要的烫辊表面温度、烫辊转速，通过触摸屏设定烫辊主加热区域与副加热区域的温度值参数及烫辊转速参数；

第二步，通过触摸屏，启动烫辊电机，开启烫辊加热，其中：

（1）所述烫辊电机按所设定的参数根据PLC运算后将运行频率通过RS485通讯线传送给烫辊变频器驱动烫辊电机运转；

（2）烫辊的温度由无线测温转子、无线测温定子、变送器和温度控制器实时控制，控制步骤为：

（a）主加热热电阻、副加热热电阻实时感应烫辊温度，其信号接至无线测温转子，无线测温转子通过无线射频供电和载波通讯将温度信号实时传送给无线测温定子，无线测温定子接收信号的同时通过同轴电缆实时发送温度数据至变送器，变送器将温度信号实时转换成4-20mA电流信号传送至智能温度控制器；

(b)智能温度控制器实时接收温度值信号，然后根据所得主副加热温度值，与设定温度值参数比较，运用PID控制计算方法，实时输出4～20mA电流信号驱动可控硅调压器输出实时变化的三相电压控制加热管的加热功率，保证烫辊温度恒定在设置值；

(c)温度控制器采集到的实时温度通过RS485串口通信线发送给PLC，由PLC将温度信号传递给触摸屏实时显示。