CN204780243U - 一种基于plc与工程型变频器的浆纱机张力控制系统 - Google Patents

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张晨欣
孙远烈
张伟
许晓晓
黄志远
费洁
沈静芬
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Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,包括浆纱机,在所述浆纱机上设有可编程控制器、张力变频器、编码器、显示模块、车速传感器、电机转速传感器和电源模块;所述张力变频器、编码器、显示模块和电源模块连接在可编程控制器的相应端口上,所述车速传感器和电机转速传感器均依次通过模数转换电路、放大电路连接可编程控制器;本实用新型改造浆纱机织轴张力控制系统由变频器控制,使其张力大小易于调节;改造控制系统,使其半自动化,更易控制、方便监视、减少维修量。

Description

一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种张力控制系统,尤其涉及一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,属于张力控制领域。
背景技术
[0002] 张力控制,通俗地讲,就是要控制卷取物体时保持物体相互拉长或者绷紧的力。张力应用于最广泛的造纸、纤维、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带等轻工业中,带材或线材的收放卷张力对产品的质量起着至关重要的作用。在收卷和放卷的过程中,为保证生产的质量及效率,保持恒定的张力是很重要的。
[0003] 在冶金、造纸、纺织等行业中,在加工过程中或者是加工完成之后,最后的一道工序一般就是将加工物卷绕成筒状。在这一过程中,卷绕的好坏将是决定产品质量的关键,卷的太紧,容易使织物变形,拉断,卷的太松又容易使卷取不紧凑,不利于搬运和运输,因而为了达到使卷绕紧凑,保证产品的质量,都要求在卷绕过程中,在织物上建立一定的张力,并保持张力为一恒定值,能够实现这一功能的系统,就叫做张力控制系统。目前应用的张力控制系统,根据其测量控制的原理结构主要有三种:间接法张力控制系统;直接法张力控制系统;兼有间接法和直接法的复合张力控制系统。
[0004] 从控制方式上分类,张力控制一般可以分为手动、半自动、全自动三类;卷径控制方式可自动检测卷径从而对张力的执行机构进行调整、补偿,实现张力的恒定。卷径控制方式属于半自动控制方式,其突出特点就是省去了价格相对昂贵的张力传感器,安装简单,而且能很方便的获得锥度张力控制,特别适用于冶金、印刷、包装、造纸、印染等行业的分切及收卷机器设备。
[0005] 浆纱机的张力大小直接影响产量。旧式浆纱机采用机械式传动机构,张力调节范围较窄。随着设备的老化机械零件的磨损,张力逐渐下降。更换机械零件不便及费用的居高不下促使企业下决心对其进行改造。
[0006] 例如申请号为“201310193026.8”的一种张力控制装置,用在卷对卷滚压设备中以控制收卷的张力,所述卷对卷滚压设备包括收卷轴,所述张力控制装置包括:厚度测量单元,位于所述收卷轴上以用来测量所述收卷轴上的卷材厚度;处理单元,根据所述厚度测量单元测量的厚度计算收卷的张力值;以及控制单元,接收所述处理单元输出的张力值以控制所述收卷轴的张力。张力控制装置可以控制收卷轴上的张力根据卷材的厚度的不同而相应变化,从而防止收卷过程中卷材表面擦伤。
[0007] 又如申请号为“201410600667.5”的一种张力控制装置,由驱动部、张力控制部和输出导辊组成,驱动部具有驱动辊、压送辊、压送辊驱动部件和驱动辊驱动部件,驱动辊与驱动辊驱动部件连接,压送辊与压送辊驱动部件连接,驱动辊与压送辊配合,张力控制部包括块部件、感应部件、摆杆、调节导辊、调节部件,摆杆转动式安装在调节部件上,感应部件固定在摆杆上,摆杆一端固定调节导辊,摆杆另一端固定块部件,被输送材料绕经输出导辊、调节导辊并连接至驱动辊、压送辊之间,绕在调节导辊两侧的被输送材料之间的夹角小于180度。
实用新型内容
[0008] 本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统。
[0009] 本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0010] 一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,包括浆纱机,在所述浆纱机上设有可编程控制器、张力变频器、编码器、显示模块、车速传感器、电机转速传感器和电源模块;所述张力变频器、编码器、显示模块和电源模块连接在可编程控制器的相应端口上,所述车速传感器和电机转速传感器均依次通过模数转换电路、放大电路连接可编程控制器;
[0011] 所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻,模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极,放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地,放大器芯片的电压输出端连接可编程控制器。
[0012] 作为本实用新型一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统的进一步优选方案,所述可编程控制器的芯片型号为EC20-3232BRA。
[0013] 作为本实用新型一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统的进一步优选方案,所述张力变频器的芯片型号为EV3300-4T0220G。
[0014] 作为本实用新型一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统的进一步优选方案,所述编码器的芯片型号为ES3-062N6941。
[0015] 作为本实用新型一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统的进一步优选方案,所述车速传感器采用霍尔式车速传感器。
[0016] 本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
[0017] 1、本实用新型结构简单、易于实现、测量精度高;
[0018] 2、本实用新型具有良好的抗干扰性能,能够较好地完成控制效果,运行稳定可
A+-.罪;
[0019] 3、本实用新型改造浆纱机织轴张力控制系统由变频器控制,使其张力大小易于调节;改造控制系统,使其半自动化,更易控制、方便监视、减少维修量。
附图说明
[0020] 图1是本实用新型的结构原理图;
[0021] 图2是本实用新型的放大电路电路图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0023] 如图1所示,一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,包括浆纱机,其特征在于:在所述浆纱机上设有可编程控制器、张力变频器、编码器、显示模块、车速传感器、电机转速传感器和电源模块;所述张力变频器、编码器、显示模块和电源模块连接在可编程控制器的相应端口上,所述车速传感器和电机转速传感器均依次通过模数转换电路、放大电路连接可编程控制器;本实用新型改造浆纱机织轴张力控制系统由变频器控制,使其张力大小易于调节;改造控制系统,使其半自动化,更易控制、方便监视、减少维修量。
[0024] 如图2所示,所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻,模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极,放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地,放大器芯片的电压输出端连接可编程控制器。
[0025] 其中,所述可编程控制器的芯片型号为EC20-3232BRA,所述张力变频器的芯片型号为EV3300-4T0220G,所述编码器的芯片型号为ES3-062N6941,所述车速传感器采用霍尔式车速传感器。本实用新型改造浆纱机织轴张力控制系统由变频器控制,使其张力大小易于调节;改造控制系统,使其半自动化,更易控制、方便监视、减少维修量。
[0026] 传动控制:⑴计算张力电机到织轴的减速比:减速比 <=织轴空芯卷径X3.14X电机额定转速/最大车速(线速)=(0.116 X 3.14 X 1460) /60=8.87 ;
[0027] (2)复核电机功率:电机功率 >=(最大张力X电机额定转速X最大织轴半径)/(传动比 X 9549) = (5000 X 1460 X 0.25)/(8.87 X 9549) =21.5kw ;
[0028] (3)确定参数:经计算减速比应确定为8.8左右。厂方在改造时受自身条件影响,决定将减速比提高到13.15。最大车速=织轴空芯卷径X3.14X电机额定转速/减速比= (0.116X3.14X 1460)/13.15=40.46经厂方确认最大车速满足工艺要求。随确定减速比为13.15。速度编码器选用600线旋转编码器,一并交厂方安装。
[0029] (4)主变频器参数设定:根据浆纱机实际情况张力控制系统的主机变频器选择无速度反馈开环矢量控制方式的td3000-t40110g变频器。
[0030] 为保证参数的准确性,将艾默生td3300_4t0220g工程型矢量变频器参数初始化,恢复出厂设置。控制方式选择f0.02=1 (闭环矢量控制)检查编码器是否正常。fb.00=600 ;按运行键,查看运行是否正常。如果变频器只在2hz左右工作或启动过流,显示电流很大。则可能是编码器接线错误、每转脉冲错误、编码器的方向反等原因;如果是低速运行正常,高速过流则可能是编码器的联轴器松动高速打滑的原因。
[0031] 机械传动比:fl.00=13.15。电机调谐:按照电机名牌设定电机参数。电机调谐时必须断开电机与负载的连接。调谐过程是自动完成的,如果调谐时电机长时间不能转动起来,说明电机参数严重不符或电机有故障。重新输入电机参数或更换电机。电机方向确认:一般定义为fwd控制时电机的运行方向为实际需要的方向。惯量调谐:将电机与负载断开调谐。
[0032] 本实用新型改造浆纱机织轴张力控制系统由变频器控制,使其张力大小易于调节;改造控制系统,使其半自动化,更易控制、方便监视、减少维修量。
[0033] 首先本技术领域技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0034] 以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,包括浆纱机,其特征在于:在所述浆纱机上设有可编程控制器、张力变频器、编码器、显示模块、车速传感器、电机转速传感器和电源模块;所述张力变频器、编码器、显示模块和电源模块连接在可编程控制器的相应端口上,所述车速传感器和电机转速传感器均依次通过模数转换电路、放大电路连接可编程控制器; 所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻,模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端,第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极,放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地,放大器芯片的电压输出端连接可编程控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,其特征在于:所述可编程控制器的芯片型号为EC20-3232BRA。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,其特征在于:所述张力变频器的芯片型号为EV3300-4T0220G。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,其特征在于:所述编码器的芯片型号为ES3-062N6941。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC与工程型变频器的浆纱机张力控制系统,其特征在于:所述车速传感器采用霍尔式车速传感器。
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