CN203259897U - 一种穿丝机张力控制系统 - Google Patents
一种穿丝机张力控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203259897U CN203259897U CN 201320220096 CN201320220096U CN203259897U CN 203259897 U CN203259897 U CN 203259897U CN 201320220096 CN201320220096 CN 201320220096 CN 201320220096 U CN201320220096 U CN 201320220096U CN 203259897 U CN203259897 U CN 203259897U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tension force
- plc
- control system
- tension
- pid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种穿丝机张力控制系统，其包括：直流电机、带模糊自适应PID控制器的PLC和用于测试丝杆张力并将张力作为反馈信号传递给PLC的张力传感器，所述张力传感器的输出端与PLC的输入端相连，所述PLC的输出端与直流电机的输入端相连，所述直流电机与丝杆相连。本实用新型采用模糊控制与常规PID调节相结合技术，通过模糊控制器实时控制PID调节器的参数，PLC根据PID调节器的参数对电机转速进行调节，从而实现实时控制穿丝机张力恒定；本实用新型可有效解决穿丝过程中康铜丝绷紧断裂以及张力不足的问题，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种穿丝机张力控制系统，具体说，是涉及一种采用模糊控制与常规PID调节相结合技术用于穿丝机张力控制的系统，属于智能控制技术领域。
背景技术
穿丝机的穿丝过程是由碾轮电机和开卷电机配合完成的，碾轮电机起牵引作用，开卷电机将丝卷放开，碾轮电机和开卷电机之间的康铜丝要具有一定的张紧度，原因是：（1）从开卷电机丝卷放出的康铜丝具有一定的弯曲度，这样会影响穿丝成功率，康铜丝通过张紧后即进行了校直，可以保证穿丝成功率；（2）如果从丝卷放出来的丝没有张紧，可能产生缠绕、在碾轮处淤积等情况，造成设备运行故障，严重时会损坏设备机械结构。随着开卷电机丝卷上康铜丝的减少，丝卷的直径随之越来越小，为了保证康铜丝的张力恒定，开卷电机的速度应作相应的调整。
由于穿丝系统属于非线性、时变且受随机干扰的系统，因此采用常规PID控制很难达到很好的控制性能。
目前，随着科学技术的不断进步，智能控制技术也取得了极大的发展，其广泛应用于各种控制系统之中，其具有多目标优化以及在复杂环境下学习等优点，并且可以有效的实现对控制对象的实时控制。但目前还没有将智能控制技术用于穿丝机张力控制系统中的相关技术报道。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种穿丝机张力控制系统，以解决现有常规PID控制难于保证康铜丝张力恒定，开卷电机的速度不能够作相应调整的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种穿丝机张力控制系统，包括：直流电机、带模糊自适应PID控制器的PLC和用于测试丝杆张力并将张力作为反馈信号传递给PLC的张力传感器，所述张力传感器的输出端与PLC的输入端相连，所述PLC的输出端与直流电机的输入端相连，所述直流电机与丝杆相连。
作为一种优选方案，所述的模糊自适应PID控制器包括参数可调整的PID控制器和采用模糊推理方法实现对PID参数调整的模糊推理器。
作为进一步优选方案，所述的模糊推理器以偏差e和偏差变化率ee作为输入，以常规PID控制器的三个参数Kp，Ki，Kd为输出。
作为一种优选方案，所述的张力传感器设于滚轴丝杆处。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的一种穿丝机张力控制系统，采用模糊控制与常规PID调节相结合技术，通过模糊控制器实时控制PID调节器的参数，PLC根据PID调节器的参数对电机转速进行调节，从而实现实时控制穿丝机张力恒定；本实用新型可有效解决穿丝过程中康铜丝绷紧断裂以及张力不足的问题，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种穿丝机张力控制系统的模块框图；
图2是本实用新型中所述的穿丝机的机械结构示意图；
图3是本实用新型所述系统实现张力控制的原理框图；
图4是本实用新型中所述的模糊自适应PID控制器的原理图。
图中：1-PLC；2-模糊自适应PID控制器；3-张力传感器；4-直流电机。
具体实施方案
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示：本实用新型提供的一种穿丝机张力控制系统，包括：直流电机4、带模糊自适应PID控制器2的PLC1（PLC是可编程逻辑控制器Programmable Logic Controller的英文缩写）和用于测试丝杆张力并将张力作为反馈信号传递给PLC的张力传感器3，所述张力传感器3的输出端与PLC1的输入端相连，PLC1的输出端与直流电机4的输入端相连，直流电机4与丝杆相连。
由PLC作为整个控制系统的决策单元，利用PID中的参数来实现对直流电机转速的调节；张力传感器放置在滚轴丝杆处，用来测试丝杠的张力，同时将张力作为反馈信号传递给PLC，采用直接张力反馈可以保证在启停时保证张力的恒定，可以更好的调节电机的转速；直流电机主要用于传送康铜丝，碾轮电机和开卷电机配合完成整个传送过程，保证这两个电机转速一致。
本实用新型的实现原理如下：
如图2所示，为了保证康铜丝的张紧，穿丝机穿丝过程中，必须保证碾轮和丝卷之间的康铜丝具有一定的张力。在工作过程中，碾轮电机牵引康铜丝，开卷电机将丝卷放开，碾轮电机和开卷电机之间的康铜丝必须具有一定的张紧度。由于工艺需要，穿丝速度必须保持恒定，设为V2，即起牵引作用的碾轮线速度为V2。开卷电机的转速n1，康铜丝出卷速度为V1。若在开卷过程中，开卷电机转速保持不变，随着丝卷直径D不断减小，导致康铜丝的出卷速度V1也不断减小，而穿丝速度V2恒定，最终导致丝被拉断。因此，随着丝卷直径的不断减小，必须使开卷电机的转速不断增大。
如图3所示，为了保证恒定的张力，则必须实时控制V1的大小。张力传感器实时测量碾轮电机滚轴处的张力，并将张力值作为反馈信号进行传送，并与给定张力值作比较，得到误差，传送给PLC。PLC得到误差值，利用模糊PID控制器将参数进行调节，从而控制开卷电机转速，达到控制V1的目的。同时，对直流电机转速和电流大小进行反馈。
如图4所示，模糊自适应PID控制器包括参数可调整的PID控制器和采用模糊推理方法实现对PID参数调整的模糊推理器。模糊推理器以偏差e和偏差变化率ee作为输入，以常规PID控制器的三个参数Kp，Ki，Kd为输出，采用模糊推理方法实现对参数Kp，Ki，Kd的调整，以满足不同时刻偏差e和偏差变化率cc对PID参数自调整的要求。
综上所述，本实用新型提供的一种穿丝机张力控制系统，采用模糊控制与常规PID调节相结合技术，通过模糊控制器实时控制PID调节器的参数，PLC根据PID调节器的参数对电机转速进行调节，从而实现实时控制穿丝机张力恒定；本实用新型可有效解决穿丝过程中康铜丝绷紧断裂以及张力不足的问题，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。
最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种穿丝机张力控制系统，其特征在于，包括：直流电机、带模糊自适应PID控制器的PLC和用于测试丝杆张力并将张力作为反馈信号传递给PLC的张力传感器，所述张力传感器的输出端与PLC的输入端相连，所述PLC的输出端与直流电机的输入端相连，所述直流电机与丝杆相连。
2.如权利要求1所述的穿丝机张力控制系统，其特征在于：所述的张力传感器设于滚轴丝杆处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320220096 CN203259897U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种穿丝机张力控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320220096 CN203259897U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种穿丝机张力控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203259897U true CN203259897U (zh) | 2013-10-30 |
Family
ID=49472447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320220096 Expired - Fee Related CN203259897U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种穿丝机张力控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203259897U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106862282A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-06-20 | 肇庆远境自动化设备有限公司 | 一种高速轧机电气传动控制系统 |
| CN112698568A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-04-23 | 西安工程大学 | 基于优化bp神经网络的长丝恒张力控制方法 |
| CN114020057A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-08 | 玖龙纸业(天津)有限公司 | 一种干网张力的测量控制方法 |
-
2013
- 2013-04-26 CN CN 201320220096 patent/CN203259897U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106862282A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-06-20 | 肇庆远境自动化设备有限公司 | 一种高速轧机电气传动控制系统 |
| CN106862282B (zh) * | 2017-02-22 | 2019-11-12 | 肇庆远境自动化设备有限公司 | 一种高速轧机电气传动控制系统 |
| CN112698568A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-04-23 | 西安工程大学 | 基于优化bp神经网络的长丝恒张力控制方法 |
| CN114020057A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-08 | 玖龙纸业(天津)有限公司 | 一种干网张力的测量控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203021089U (zh) | 一种铅带收卷张力控制系统 | |
| CN203498543U (zh) | 纺织机械龙带自动张紧装置 | |
| CN203259897U (zh) | 一种穿丝机张力控制系统 | |
| CN103357667B (zh) | 辊道与轧机之间的速度自适应控制方法 | |
| CN204607264U (zh) | 一种通讯电缆卷绕设备 | |
| CN103347634B (zh) | 线电极自动接线装置 | |
| CN203652936U (zh) | 一种恒张力位置控制装置 | |
| CN204643291U (zh) | 织物收卷张力调整系统 | |
| CN207209525U (zh) | 一种双闭环张力控制系统 | |
| CN202508666U (zh) | 一种基于plc的复卷机 | |
| CN203512881U (zh) | 具有张力控制功能的塑料袋电动收卷机 | |
| CN204873084U (zh) | 一种控制分切机放卷布卷张力的系统 | |
| CN207932741U (zh) | 一种云母带自动收卷系统 | |
| CN202176532U (zh) | 一种风机负压检测控制装置 | |
| CN104129685A (zh) | 一种新型变频器 | |
| CN114311575A (zh) | 一种基于双闭环pid调节的注塑机背压控制装置及方法 | |
| CN106269988A (zh) | 一种带积线的收放线机组的控制方法及系统 | |
| CN203306801U (zh) | 一种矢量张力变频器装置 | |
| CN203397771U (zh) | 一种导线张力自动调整装置 | |
| CN103922192B (zh) | 一种线缆生产线的收线自动调速系统 | |
| CN209305981U (zh) | 包装机自动放膜设备 | |
| CN206857826U (zh) | 一种收卷设备 | |
| CN2932456Y (zh) | 一种气动张力控制系统 | |
| CN203510493U (zh) | 导出硅块切割钢线断线连接节点的辅助工具 | |
| CN204957921U (zh) | 一种贴片膏药高速生产线自动纠偏松紧调节装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131030 Termination date: 20170426 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |