CN110817541A - 一种收料张力分段线性衰减控制方法 - Google Patents

一种收料张力分段线性衰减控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种收料张力分段线性衰减控制系统，包括PLC模块；PLC模块连接有PLC模拟量输出模块，PLC模拟量输出模块通过控制线路连接有电控变换器，电控变换器通过气路连接有摆辊气缸的固定端，摆辊气缸的自由端连接有摆辊。本发明还公开了一种收料张力分段线性衰减控制方法，实现了可根据每段的不同的情况，选择最合适的收料锥度张力，得到收料松紧度、端面整齐度等都合格，并且卷芯皱在合理范围内卷材，进而达到降低企业运行成本的目的。

Description

一种收料张力分段线性衰减控制方法
技术领域
本发明主要应用于印刷、复合设备的控制技术领域，具体涉及一种收料张力分段线性衰减控制方法。
背景技术
在印刷设备领域内，针对设备生产所使用不同材料，收料锥度张力是否合适，将直接影响收成料卷的松紧度、端面整齐度等，进而影响下一道工序的使用。这种料卷，只能在复卷机进行复卷，重新收卷后，才能在后序工序使用，从而造成设备使用企业成本的上升。
在复合设备领域内，除了会产生印刷设备同样的问题外，还会形成卷芯皱，而卷芯皱就是废品，导致复合产品的成品率降低，设备使用企业成本的上升。
传统的印刷、复合设备，其收料锥度张力为单一的线性衰减，造成设备使用者收料锥度张力可选择的范围小、无法找到合适张力等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种收料张力分段线性衰减控制系统，解决了现有技术中存在的收料张力采用单一的线性衰减导致的收料锥度张力可选择的范围小的问题。
本发明的另一目的是提供一种收料张力分段线性衰减控制方法。
本发明所采用的第一种技术方案是，一种收料张力分段线性衰减控制方系统，包括PLC模块；PLC模块连接有PLC模拟量输出模块，PLC模拟量输出模块通过控制线路连接有电控变换器，电控变换器通过气路连接有摆辊气缸的固定端，摆辊气缸的自由端连接有摆辊。
本发明第一种方案的特点还在于：
PLC模块还通过工业以太总网线连接人机界面。
一种收料张力分段线性衰减控制方法，采用一种收料张力分段线性衰减控制系统，包括PLC模块；PLC模块连接有PLC模拟量输出模块，PLC模拟量输出模块通过控制线路连接有电控变换器，电控变换器通过气路连接有摆辊气缸的固定端，摆辊气缸的自由端连接有摆辊；
PLC模块还通过工业以太总网线连接人机界面；
具体包括以下步骤：
步骤1，在印刷设备运行前，，按照料卷直径将收料过程分为D1、D2、D3、D4…Dn个单位段，在人机界面(6)上设置参数；
步骤2，启动收料设备，PLC模块(1)按照步骤1设置的参数计算每一单位段的实时收料张力F；
步骤3，计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力F0；
步骤4，步骤3所得张力F0通过PLC模拟量输出模块(2)输出到电空变换器(3)中；
步骤5，通过电空变换器(3)的转化，输出相应气压至摆辊气缸(8)，对摆辊气缸(8)进行实时调控；
步骤6，通过选择最佳收料效果，达到分段控制收料张力的目的，得到收料松紧度、端面整齐度等都合格，并且卷芯皱在合理范围内卷材。
步骤1中具体设置以下参数：
D起始：收料张力起始直径，单位mm；
D结束：收料张力结束直径，单位mm；
F起始：收料张力起始张力，单位N；
F结束：收料张力结束张力，单位N；
D1、D2、D3、D4…Dn：收料张力衰减分段直径，单位mm；
F1、F2、F3、F4…Fn：收料张力衰减分段张力，单位N；
其中：D起始＜D1＜D2＜D3＜D4＜…＜Dn＜D结束；且
F起始＞F1＞F2＞F3＞F4＞…＞Fn＞F结束。
步骤2中，计算线性衰减时具体计算过程如下：
Dn：在设备运行过程中收料的实时直径，单位mm；
Fn：在设备运行过程中，计算的收料实时张力，单位N。
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0≤D结束时，
Figure BDA0002222854120000031
当D0＞D结束时，F0＝F结束。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数K＝1。根据上述计算方法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
Figure BDA0002222854120000032
当D0＞600mm时，F0＝150N。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凸线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数K＝2，根据上述计算方法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
Figure BDA0002222854120000042
当D0＞600mm时，F0＝150N。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凹线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数
Figure BDA0002222854120000043
根据上述算法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
Figure BDA0002222854120000044
当D0＞600mm时，F0＝150N。
步骤3中F0的计算方法为：
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0＜D1时，
当D1≤D0＜D2时，
Figure BDA0002222854120000052
以此类推，可依据上述公式计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力。
当D0≥D结束时，F0＝F结束。
本发明的有益效果是，设备使用过程中，使用者可根据每一个张力直径单位段的不同的情况，选择最合适的收料锥度张力，得到收料松紧度、端面整齐度等都合格，并且卷芯皱在合理范围内卷材，进而达到降低企业运行成本的目的。
附图说明
图1为本发明一种收料张力分段线性衰减控制系统示意图；
图2为本发明一种收料张力分段线性衰减控制方法中收料张力收料张力分段线性衰减示意图。
图中：1.PLC CPU模块，2.PLC模拟量输出模块，3.电空变换器，4.控制线路，5.工业以太网总线，6.人机界面，7.气路，8.摆辊气缸，9.摆辊。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种收料张力分段线性衰减控制系统，包括PLC模块1；PLC模块1连接有PLC模拟量输出模块2，PLC模拟量输出模块2通过控制线路4连接有电控变换器3，电控变换器3通过气路7连接有摆辊气缸8的固定端，摆辊气缸8的自由端连接有摆辊9。
PLC模块1还通过工业以太总网线5连接人机界面6。
包括PLC模块1；PLC模块1连接有PLC模拟量输出模块2，PLC模拟量输出模块2通过控制线路4连接有电控变换器3，电控变换器3通过气路7连接有摆辊气缸8的固定端，摆辊气缸8的自由端连接有摆辊9；
所述PLC模块1还通过工业以太总网线5连接人机界面6；
具体包括以下步骤：
步骤1，在印刷设备运行前，，按照料卷直径将收料过程分为D1、D2、D3、D4…Dn个单位段，在人机界面(6)上设置参数；
步骤2，启动收料设备，PLC模块(1)按照步骤1设置的参数计算每一单位段的实时收料张力F；
步骤3，计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力F0；
步骤4，步骤3所得张力F0通过PLC模拟量输出模块(2)输出到电空变换器(3)中；
步骤5，通过电空变换器(3)的转化，输出相应气压至摆辊气缸(8)，对摆辊气缸(8)进行实时调控；
步骤6，通过选择最佳收料效果，达到分段控制收料张力的目的，得到收料松紧度、端面整齐度等都合格，并且卷芯皱在合理范围内卷材。
步骤1中具体设置以下参数：
D起始：收料张力起始直径，单位mm；
D结束：收料张力结束直径，单位mm；
F起始：收料张力起始张力，单位N；
F结束：收料张力结束张力，单位N；
D1、D2、D3、D4…Dn：收料张力衰减分段直径，单位mm；
F1、F2、F3、F4…Fn：收料张力衰减分段张力，单位N；
其中：D起始＜D1＜D2＜D3＜D4＜…＜Dn＜D结束；且
F起始＞F1＞F2＞F3＞F4＞…＞Fn＞F结束。
步骤2中，计算线性衰减时具体计算过程如下：
D0：在设备运行过程中收料的实时直径，单位mm；
F0：在设备运行过程中，计算的收料实时张力，单位N。
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0≤D结束时，
Figure BDA0002222854120000071
当D0＞D结束时，F0＝F结束。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数K＝1。根据上述计算方法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
Figure BDA0002222854120000072
当D0＞600mm时，F0＝150N。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凸线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数K＝2，根据上述计算方法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
Figure BDA0002222854120000081
当D0＞600mm时，F0＝150N。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凹线性衰减时，如设定D起始＝200mm、D结束＝600mm、F起始＝200N、F结束＝150N，此时线性系数
Figure BDA0002222854120000082
根据上述算法可得：
当D0＜200mm时，F0＝200N；
当200mm≤D0≤600mm时，
当D0＞600mm时，F0＝150N。
步骤3中F0的计算方法为：
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0＜D1时，
Figure BDA0002222854120000084
当D1≤D0＜D2时，
Figure BDA0002222854120000091
以此类推，可依据上述公式计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力。
当D0≥D结束时，F0＝F结束。
本发明的工作过程为：
将按照上述方法编写的收料张力计算程序存储在PLC模块1中，利用人机界面6选择所需张力曲线，并设定参数。PLC模块1按存储的程序及人机界面6所设定的参数，对收料过程按照不同的张力直径划分成不同的单位段，并对每段进行实时收料张力运算，然后，计算各个张力衰减分段直径内的张力，并通过查验效果确定最佳的分段线性衰减的控制方案，最后将运算结果通过PLC模拟量输出模块2输出到电空变换器3。电空变换器3按接收的电信号，输出相应气压，以改变摆辊气缸8的气压，达到控制收料张力的目的。
PLC通过以上方法，实现收料张力的分段线性衰减控制，使印刷、复合设备使用者，可以根据现场具体的情况，简单、快速的找到最适合的收料张力。

Claims (6)

1.一种收料张力分段线性衰减控制系统，其特征在于：包括PLC模块(1)；PLC模块(1)连接有PLC模拟量输出模块(2)，PLC模拟量输出模块(2)通过控制线路(4)连接有电控变换器(3)，电控变换器(3)通过气路(7)连接有摆辊气缸(8)的固定端，摆辊气缸(8)的自由端连接有摆辊(9)。
2.根据权利要求1所述的一种收料张力分段线性衰减控制系统，其特征在于：所述PLC模块(1)还通过工业以太总网线(5)连接人机界面(6)。
3.一种收料张力分段线性衰减控制方法，其特征在于：采用一种收料张力分段线性衰减控制系统，包括PLC模块(1)；PLC模块(1)连接有PLC模拟量输出模块(2)，PLC模拟量输出模块(2)通过控制线路(4)连接有电控变换器(3)，电控变换器(3)通过气路(7)连接有摆辊气缸(8)的固定端，摆辊气缸(8)的自由端连接有摆辊(9)；
所述PLC模块(1)还通过工业以太总网线(5)连接人机界面(6)；
具体包括以下步骤：
步骤1，在印刷设备运行前，按照料卷直径将收料过程分为D1、D2、D3、D4…Dn个单位段，在人机界面(6)上设置参数；
步骤2，启动收料设备，PLC模块(1)按照步骤1设置的参数计算每一单位段的收料张力F；
步骤3，计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力F0；
步骤4，步骤3所得张力F0通过PLC模拟量输出模块(2)输出到电空变换器(3)中；
步骤5，通过电空变换器(3)的转化，输出相应气压至摆辊气缸(8)，对摆辊气缸(8)进行实时调控；
步骤6，通过选择最佳收料效果，达到分段控制收料张力的目的，得到收料松紧度、端面整齐度等都合格，并且卷芯皱在合理范围内卷材。
4.根据权利要求3所述的一种收料张力分段线性衰减控制方法，其特征在于：所述步骤1中具体设置以下参数：
D起始：收料张力起始直径，单位mm；
D结束：收料张力结束直径，单位mm；
F起始：收料张力起始张力，单位N；
F结束：收料张力结束张力，单位N；
D1、D2、D3、D4…Dn：收料张力衰减分段直径，单位mm；
F1、F2、F3、F4…Fn：收料张力衰减分段张力，单位N；
其中：D起始＜D1＜D2＜D3＜D4＜…＜Dn＜D结束；且
F起始＞F1＞F2＞F3＞F4＞…＞Fn＞F结束。
5.根据权利要求4所述的一种收料张力分段线性衰减控制方法，其特征在于：所述步骤2中，计算线性衰减时具体计算过程如下：
D0：在设备运行过程中收料的实时直径，单位mm；
F0：在设备运行过程中，计算的收料实时张力，单位N。
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0≤D结束时，
当D0＞D结束时，F0＝F结束。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为线性衰减时，此时线性系数K＝1。
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凸线性衰减时，此时线性系数K＝2，
当在人机界面(6)选择收料张力曲线为凹线性衰减时，此时线性系数
Figure FDA0002222854110000031
6.根据权利要求4所述的一种收料张力分段线性衰减控制方法，其特征在于：所述步骤3中F0的计算方法为：
当D0＜D起始时，F0＝F起始；
当D起始≤D0＜D1时，
当D1≤D0＜D2时，
Figure FDA0002222854110000033
以此类推，可依据上述公式计算出实时直径D0在各个张力衰减分段直径内的张力。
当D0≥D结束时，F0＝F结束。
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