CN201616298U - 绞线设备中的数字量放线恒张力控制及断线检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了数字量放线断线检测及放线恒张力控制系统，包括绞线设备、信号采集元件、信号处理及控制指令发出系统、上位机，指令执行机构。本实用新型提供的一种全数字量断线检测及放线恒张力控制系统，不仅可以解决断线检测故障率高、断线容易产生误报警、放线恒张力控制不精确等问题，还可以精确显示断线故障点，方便故障排除，提高生产效率；能广泛应用于电线电缆行业中对于断线检测和放线恒张力控制要求较高的场合；自动化程度高，同步精度，张力控制精度，断线检测水平达到国内先进水平，提高了工作效率，降低了辅助工时，是现有技术的革新产品。

Description

绞线设备中的数字量放线恒张力控制及断线检测系统

技术领域：

本实用新型涉及到电线电缆加工设备，具体的说是在电线电缆绞线设备生产过程中进行张力控制和断线检测的一套系统，是保证电线电缆产品质量的重要手段。

背景技术：

随着国内外电线电缆生产厂商对电线电缆的制造品质要求越来越高。因此对电线电缆制造设备的要求也越来越高。放线断线检测及放线恒张力控制在电线电缆制造设备中，是一项保证线缆产品质量的重要手段，在以往的设备中有过多种设计方案，主要以模拟量信号检测为主，但在实际使用中情况都不理想，主要是故障率高，断线容易误报警，放线恒张力控制不精确等问题，这些问题都影响了线缆生产品质及生产效率。

实用新型内容：

为解决现有技术存在的问题，特提供一种全数字量断线检测及放线恒张力控制系统，不仅可以解决断线检测故障率高、断线容易产生误报警、放线恒张力控制不精确等问题，还可以精确显示断线故障点，方便故障排除，提高生产效率。鉴于断线检测及放线恒张力控制在线缆行业应用的广泛性，该种电气控制系统对于这一领域将是一次革新。

本实用新型采用的技术方案为：

绞线设备中的数字量放线恒张力控制及断线检测系统，包括绞线设备、信号采集元件、信号处理及控制指令发出系统、上位机，指令执行机构；其特征在于：所述信号采集元件为开关量接近开关，信号采集元件安装在绞线设备的绞线张力盘侧边，绞线张力盘上相应位置按一定间距开有一圈通孔，所述信号处理及控制指令发出系统包括可编程控制器PLC及与其配合的电子元件，信号采集元件通过信号输出线连接到可编程控制器PLC的数字量输入端；所述上位机为电子计算机或微型电子计算机，包括相应的控制软件，可编程控制器PLC通过Profibus总线连接到上位机；所述指令执行机构包括安装在绞体上的气动比例阀，安装在绞线设备的绞线盘侧边的张力气缸，以及安装在绞体边上的驱动电机和气动刹车装置，气动比例阀连接到上位机与张力气缸，张力气缸的活塞端带有摩擦头且紧贴在绞线张力盘一侧，上位机连接到驱动电机和气动刹车装置。

本实用新型的优点在于：

本实用新型提供的一种全数字量断线检测及放线恒张力控制系统，不仅可以解决断线检测故障率高、断线容易产生误报警、放线恒张力控制不精确等问题，还可以精确显示断线故障点，方便故障排除，提高生产效率。本实用新型能广泛应用于电线电缆行业中对于断线检测和放线恒张力控制要求较高的场合。本实用新型自动化程度高，同步精度，张力控制精度，断线检测水平达到国内先进水平，提高了工作效率，降低了辅助工时，是现有技术的革新产品。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

电线电缆绞线设备应用中的数字量放线断线检测及放线恒张力控制系统，包括绞线设备、信号采集元件1、信号处理及控制指令发出系统2、上位机3，指令执行机构：所述信号采集元件1为开关量接近开关，信号采集元件1安装在绞线设备的绞线盘5侧边，绞线盘5上相应位置按一定间距开有一圈通孔，所述信号处理及控制指令发出系统包括可编程控制器PLC及与其配合的电控系统，信号采集元件1通过信号输出线连接到可编程控制器PLC的数字量输入端；所述上位机3为电子计算机或微型电子计算机，包括相应的软件，可编程控制器PLC通过Profibus总线连接到上位机3；所述指令执行机构包括安装在绞体上的气动比例阀，安装在绞线设备的绞线盘侧边的张力气缸4，以及安装在绞体边上的驱动电机和气动刹车装置，气动比例阀连接到上位机与张力气缸4，张力气缸4的活塞端带有摩擦头且紧贴在绞线张力盘5一侧，上位机3连接到驱动电机和气动刹车装置。

本实用新型的设计思路：

1、断线信号检测：

当设备整机运行时，利用信号采集元件(开关量接近开关)通过以机械转盘结构(转盘上有孔，转动时有脉冲信号发出，若断线则无脉冲信号，判断停转，断线)，对被检测的转动部件进行实时检测，将信号采集元件检测到的数字量开关信号传递到信号处理及控制指令发出系统，既可编程控制器CPU的数字量输入端，可编程控制器CPU对信号采集元件采集的信号进行计算，判断出被检测部件是否发生断线故障，通过Profibus总线将断线指令发送至上位机，由上位机发出整机停车信号，控制电动机停转，再控制气动刹车系统动作，将旋转的绞体刹住，实现快速停机，并在上位机的主操作盘精确显示断线故障点，便于故障的快速排除，提高了生产效率。

2、放线恒张力控制：

当设备整机运行时，可编程控制器CPU通过计算，利用整机线速度与被检测部件的转速关系，将信号采集元件检测到的数字量开关信号转换为被检测的转动部件的直径，通过Profibus总线将转动部件的直径实时的显示在上位机的主操作盘(触摸屏)上，操作人员可根据被检测的转动部件直径，直接在上位机的主操作盘上设定其所要的张力值。在整机运行时因被检测的转动部件直径是实时监测的，当被检测的转动部件直径发生变化时，也可根据张力值与被检测的转动部件直径的线性关系，由可编程控制器CPU自动发出调整张力信号，此控制信号送到绞体内的气动比例阀上，气动比例阀改变输出气压，送到张力缸上，使张力气缸的输出力按要求发生变化，来保证线盘从满盘到空盘放线张力保持一致，从而保证了放线的恒张力控制。该设计在使用时，被检测部件的各项参数都直观的显示在主操作盘(触摸屏)上，放线张力自动调整，设备在线运行时也可根据需要进行手动调整，操作方便，直观。

本实用新型中，所有信号采集与数据计算都为数字量信号，确保了数据精度，通过可编程控制器PLC自动计算，控制各处机构的动作，电控系统设计先进，大大提高了张力控制精度和自动化程度，采用接近开关检测断线代替了原电子式检测装置，通过PLC计算确定断线位置，大大提高了检测精度和反应速度，降低了误报警，并可确定断线位置，提高了工作效率，降低了辅助工时。

Claims (1)

1.绞线设备中的数字量放线恒张力控制及断线检测系统，包括绞线设备、信号采集元件、信号处理及控制指令发出系统、上位机，指令执行机构；其特征在于：所述信号采集元件为开关量接近开关，信号采集元件安装在绞线设备的绞线张力盘侧边，绞线张力盘上相应位置按一定间距开有一圈通孔，所述信号处理及控制指令发出系统包括可编程控制器PLC及与其配合的电子元件，信号采集元件通过信号输出线连接到可编程控制器PLC的数字量输入端；所述上位机为电子计算机或微型电子计算机，包括相应的控制软件，可编程控制器PLC通过Profibus总线连接到上位机；所述指令执行机构包括安装在绞体上的气动比例阀，安装在绞线设备的绞线盘侧边的张力气缸，以及安装在绞体边上的驱动电机和气动刹车装置，气动比例阀连接到上位机与张力气缸，张力气缸的活塞端带有摩擦头且紧贴在绞线张力盘一侧，上位机连接到驱动电机和气动刹车装置。

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