CN108439063A - 槽筒式络筒机智能控制系统 - Google Patents

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程斌
李鹏程
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Abstract

本发明的目的在于提供一种槽筒式络筒机智能控制系统，该系统包括设置在每一锭上的智能控制器，所述智能控制器通过直流无刷电机驱动卷绕机构，所述智能控制器连接张力控制机构，所述张力控制机构内设置有张力传感器、张力器、步进电机，其特征是：张力传感器实时检测纱线张力，并将检测的张力信号传给智能控制器，智能控制器将检测的张力值与设置的张力值比较，根据比较结果控制步进电机带动张力器开合，调节纱线张力,形成检测、调节、再检测、再调节的闭环系统，最终达到纱线张力恒定控制，本发明的有益效果是生产出的筒纱，同锭之间、锭与锭之间密度均匀一致，而且可以生产出特殊要求(如内紧外松或內松外紧)的筒纱，成形更好，锭长更准确。

Description

槽筒式络筒机智能控制系统
技术领域
本发明涉及一种智能控制系统，具体涉及一种可对槽筒式络筒机的卷绕机构、张力控制机构实施智能控制的系统。
背景技术
供染色用的筒纱要求密度均匀一致、成形好、锭长准确，而决定筒纱卷绕密度均匀一致的关键因素就是在卷绕过程中控制纱线的张力恒定。槽筒式络筒机作为筒子染色成筒作业的设备，具有卷绕速度快，结构简单，造价低廉的特点，但目前国内现有的厂家生产的槽筒式络筒机在卷绕过程中对纱线张力的控制都是以机械方式叠加张力为主，叠加张力的方法主要有压片加压或者弹簧加压或者重锤加压等，其共同点就是只能提供单一张力，对原纱在退解过程中的张力变化不能实时调节；其二，对络筒后染色需要的络筒工艺如内紧外络、内松外紧的工艺不能满足；其三，机械叠加张力的方式在使用一段时间后，由于机械老化以及各部件磨损程度不同导致各叠加张力部件的摩擦系数发生变化，使得锭与锭之间形成误差造成染色不均。
发明内容
本发明的目的在于提供一种槽筒式络筒机智能控制系统，针对现有技术的不足，用一台高性能的直流无刷电机驱动卷绕机构，张力控制机构由张力传感器和步进电机控制的张力器组成，通过传感器在线检测，张力器实时调节的功能有效地解决现有技术的问题，为筒子染色提供一种有效可靠的解决方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种槽筒式络筒机智能控制系统，包括设置在络筒机每一锭上的智能控制单元，所述智能控制单元包括锭位智能控制器、卷绕机构、张力控制机构，张力控制机构内装有张力传感器，张力传感器与锭位智能控制器通过线路相连，锭位智能控制器通过线路控制步进电机，步进电机连接张力器；卷绕机构中设置有探纱器、卷绕圈数传感器，分别与锭位智能控制器相连，锭位智能控制器通过线路控制直流无刷电机驱动卷绕机构，并通过附加高频干扰，改变卷绕速度，达到筒纱成形防叠的目的，锭位智能控制器还通过总线路与总控台电脑相连，实现张力、锭长以及卷绕速度的设定与实时检测。
本发明的有益效果是，实现了槽筒式络筒机在卷绕过程中张力的实时控制，生产出供染色的筒纱，同锭之间、锭与锭之间密度均匀一致，而且可以生产出特殊工艺要求如内紧外松或内松外紧的筒纱，成形更好，锭长更准确，也不会出现由于张力器老化引起的染色不均的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1为本发明槽筒式络筒机智能控制系统的总体结构示意图；
附图2为本发明槽筒式络筒机智能控制系统的控制结构示意图。
图中1.成筒，2.BLDC直流无刷电机， 3.锭位智能控制器，4.步进电机，5.原筒，6.导纱圈，7.张力器，8.张力传感器，9.探纱器，10.挡纱竿，11.槽筒，12.总控台电脑，13.按钮、故障报警灯，21.卷绕圈数传感器，30.单片机，31.电源模块，32.RS485通讯模块，33.启动、故障报警模块，34.PWM步进电机控制驱动模块，35.AD张力传感器信号处理模块，36.AD探纱器信号处理模块，37.BLDC直流无刷电机驱动模块。
具体实施方式
槽筒式络筒机智能控制系统，包括设置在络筒机每一锭上的智能控制单元和总控台电脑，所述智能控制单元包括锭位智能控制器、卷绕机构、张力控制机构，锭位智能控制器按总控台电脑设置的参数对卷绕机构、张力控制机构实施智能控制。
上述张力控制机构由张力传感器8、张力器7、步进电机4、锭位智能控制器3组成，张力传感器8位于卷绕筒子的纱路中，用于实时检测纱线张力，并将测得的张力信号传给锭位智能控制器3，锭位智能控制器3将传来的张力信号与预存的张力值比较，根据比较结果控制步进电机4角位移，调节张力器7开合，调节纱线附加张力，张力传感器8再测张力值，并传给锭位智能控制器3，与设定值比较，再调节，直到测得值与设定值相符，形成检测、反馈、再检测、反馈的闭环系统，最终达到纱线张力的恒定，张力的设定值与实时值通过总控台电脑12设定与实时显示。
上述卷绕机构由探纱器9、卷绕圈数传感器21、BLDC直流无刷电机2、槽筒11、锭位智能控制器3组成，BLDC直流无刷电机2按锭位智能控制器3预先设置的速度、锭长，附加高频干扰驱动槽筒11转动，实现卷绕，附加高频干扰是为了防止成形重叠，探纱器探不到纱时传信号给锭位智能控制器3，锭位智能控制器3控制直流无刷电机2停转，并通过按钮报警灯13报警，卷绕圈数传感器21的信号传给智能控制器3，智能控制器3累计圈数信号换算成线长，通过总控台电脑12实时显示。
上述锭位智能控制器3，为集成了电源模块31、BLDC直流无刷电机驱动37、PWM步进电机控制驱动模块34、参数存储、AD信号处理模块35、RS485通讯模块32以及单片机30于一体，可以实现张力智能控制、电机驱动、断线报警、定长卷绕的功能。
上述总控台电脑12，为工控平板电脑PC机，通过RS485总线与每一锭的锭位智能控制器连接，实现通讯，总控台电脑12中编有人机交互的程序，可以向锭位智能控制器发送命令、设置参数、存储工艺文件，设置的参数有锭长、卷绕速度、起始张力、结束张力，总控台电脑12将设置的参数通过RS485总线发送给每一锭的锭位智能控制器，在卷绕中实时显示每一锭上张力、卷绕速度、锭长以及故障时的报警显示。
本发明的的特征是实现了卷绕过程中张力的智能控制，与目前现有的在国内市场上的槽筒式络筒机相比，张力控制更精确、可控，张力参数的设定有起始张力和结束张力，当设定的起始张力与结束张力相等时，在整锭的卷绕过程中张力将保持恒定，当设定的开始张力大于结束张力时，就可生产出内紧外络的筒纱，当设定的开始张力小于结束张力时，就可生产出内松外紧的筒纱。

Claims (6)

1.一种槽筒式络筒机智能控制系统，它包括设置在络筒机每一锭上的智能控制单元、总控台电脑，所述智能控制单元包括锭位智能控制器、卷绕机构、张力控制机构，其特征在于张力控制机构可以根据退绕张力的变化智能调节纱线张力，达到纱线张力恒定可控的目的。
2.如权利要求1所述络筒机智能控制系统，其特征在于，所述卷绕机构，由所述锭位智能控制器通过直流无刷电机驱动槽筒，并附加高频干扰，改变卷绕速度，防止成形重叠。
3.如权利要求1所述络筒机智能控制系统，其特征在于，所述卷绕机构，还设置有探纱器、卷绕圈数传感器，并分别与所述锭位智能控制器相连。
4.如权利要求1所述络筒机智能控制系统，其特征在于，所述张力控制机构，设置有张力传感器、步进电机、张力器，步进电机控制张力器开合。
5.如权利要求1所述络筒机智能控制系统，其特征在于，所述张力控制机构，所述张力传感器、步进电机与所述锭位智能控制器组成张力闭环控制系统。
6.如权利要求1所述络筒机智能控制系统，其特征在于，所述锭位智能控制器，为集成了电源、直流无刷电机驱动、PWM步进电机控制、参数存储、信号处理、通讯于一体的单片机。
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